Im Allgemeinen haben Gleichrichterschaltungen die Aufgabe, Wechselspannungen in Gleichspannungen umzurichten.
Bei der Zweipuls-Brückenschaltung sind bedingt durch die sinusförmige Wechselspannung die der Transformator liefert abwechselnd immer zwei Dioden in Durchlassrichtung und zwei Dioden in Sperrrichtung geschaltet. In der Kennlinie wird deutlich, dass während der Gleichrichtung die negative Sinushalbwelle in den positiven Bereich geklappt wird. Auffällig hierbei ist jedoch die Lücke, die zwischen den Halbwellen entstanden ist (roter Kreis). Diese Lücke lässt sich dadurch erklären, dass die Dioden selbst eine gewisse Spannung benötigen, ehe sie durchschalten. Diese Spannung steht dann für den Rest der Schaltung nicht mehr zur Verfügung.
Inhaltsverzeichnis
- Aufgabenstellung
- Transformator & Netzgerät allgemein
- Aufgabe des Transformators
- Funktionsprinzip des Transformators
- Das Netzgerät
- Dimensionierung
- Dimensionierung des Ladekondensators
- Dimensionierung des Siebgliedes
- Z-Diode
- Erarbeitung der Leitungsvorgänge in Metallen
- Darstellung der Leitungsvorgängen im reinen Halbleiter
- Die Z-Diode
- Praxisbeispiele einer Z-Diode
- Pulstrombelastung von Gleichrichterdioden
- Vollständige Dimensionierung eines Netzgerätes
- Dimensionierung der Z-Diode
- Dimensionierung vom Siebglied
- Dimensionierung vom Ladekondensator
- Sekundärspannung am Transformator
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Dimensionierung eines einfachen Netzgeräts mit Stabilisierung. Sie soll ein grundlegendes Verständnis der Funktionsweise und der wichtigsten Bauteile eines Netzgeräts vermitteln und die notwendigen Berechnungen für eine praxisgerechte Dimensionierung aufzeigen.
- Funktionsweise und Aufgabe von Transformatoren
- Dimensionierung von Ladekondensatoren und Siebgliedern
- Eigenschaften und Anwendung von Z-Dioden
- Pulstrombelastung von Gleichrichterdioden
- Vollständige Dimensionierung eines Netzgeräts
Zusammenfassung der Kapitel
Transformator & Netzgerät allgemein
Dieser Abschnitt behandelt die grundlegende Aufgabe und das Funktionsprinzip des Transformators. Er erläutert die Funktionsweise des Transformators als Spannungswandler und erklärt, wie er zur galvanischen Trennung eingesetzt werden kann. Außerdem wird eine schematische Darstellung des Netzgeräts vorgestellt und die einzelnen Schaltungsteile erläutert.
Dimensionierung
Dieser Abschnitt befasst sich mit der Dimensionierung des Ladekondensators und des Siebglieds. Er erklärt die Berechnungsansätze und zeigt, wie man die entsprechenden Bauteile für die gewünschte Anwendung auswählt.
Z-Diode
Dieser Abschnitt behandelt die halbleiterphysikalischen Grundlagen der Z-Diode. Er erläutert den Aufbau der Z-Diode, unterscheidet zwischen dem Zener- und Lawineneffekt und zeigt anhand von Beispielen die praktische Anwendung der Z-Diode.
Schlüsselwörter
Transformator, Netzgerät, Stabilisierung, Dimensionierung, Ladekondensator, Siebglied, Z-Diode, Zener-Effekt, Lawineneffekt, Pulstrombelastung, Gleichrichterdioden
Häufig gestellte Fragen
Was ist die Hauptaufgabe einer Gleichrichterschaltung?
Gleichrichterschaltungen dienen dazu, Wechselspannungen (AC) in Gleichspannungen (DC) umzuwandeln.
Warum entsteht eine Spannungslücke bei der Gleichrichtung mit Dioden?
Dioden benötigen eine bestimmte Schwellenspannung, bevor sie in Durchlassrichtung schalten. Diese Spannung fehlt im Ausgangssignal und erzeugt die charakteristische Lücke.
Welche Funktion hat der Transformator in einem Netzgerät?
Der Transformator wandelt die Netzspannung auf ein niedrigeres Niveau um und sorgt für eine galvanische Trennung zwischen Netz und Schaltung.
Wofür wird eine Z-Diode in einem Netzgerät verwendet?
Die Z-Diode wird zur Spannungsstabilisierung eingesetzt, da sie ab einer bestimmten Spannung (Zener-Spannung) leitend wird und so die Spannung am Ausgang konstant hält.
Was bewirkt ein Ladekondensator in der Schaltung?
Der Ladekondensator glättet die pulsierende Gleichspannung nach dem Gleichrichter, indem er Energie speichert und in den Pausen zwischen den Halbwellen wieder abgibt.
Was ist der Unterschied zwischen Zener-Effekt und Lawineneffekt?
Es handelt sich um zwei unterschiedliche physikalische Durchbruchmechanismen in Halbleitern, die je nach Dotierung und angelegter Spannung in einer Z-Diode auftreten.
- Arbeit zitieren
- Michael Scholz (Autor:in), Frank Lanninger (Autor:in), Felix Frömel (Autor:in), Matthias Steinbeck (Autor:in), 2002, Einfaches Netzgerät mit Stabilisierschaltung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/10323
