Welchen Nutzen hat ein Mittelabgriff in einem Vollweggleichrichter?

Ein Mittelabgriff in einem Vollweggleichrichter dient als Referenzpunkt oder Mittelpunkt in der Transformatorwicklung. In einer Vollweg-Gleichrichterschaltung mit einem Mittelanzapfungstransformator sind zwei Dioden so verbunden, dass während beider Hälften des Wechselstromzyklus Strom durch die Last fließen kann. Wenn die Wechselspannung in einer Halbwelle positiv ist, fließt Strom durch einen Diodensatz und durch die Last. Während des negativen Halbzyklus fließt Strom durch den anderen Diodensatz und erneut durch die Last, wodurch effektiv eine gleichgerichtete Wellenform erzeugt wird, bei der sowohl positive als auch negative Zyklen in Gleichstrom umgewandelt werden. Der Mittelabgriff stellt sicher, dass die Sekundärwicklung des Transformators beide Hälften der Wechselstromwellenform an den Gleichrichterkreis liefern kann.

Der Mittelabgriff eines Transformators bezieht sich auf den Punkt entlang der Sekundärwicklung, an dem die Wicklung in zwei gleiche Hälften geteilt wird. Dieser Punkt dient als Referenz- oder Erdungspunkt für die in der Primärwicklung des Transformators induzierte Wechselspannung. Der Mittelabgriff ermöglicht einen Vollwellengleichrichtungsprozess, bei dem Dioden an jede Hälfte der Sekundärwicklung angeschlossen sind, was die Umwandlung sowohl der positiven als auch der negativen Hälfte des Wechselstromzyklus in Gleichstrom ermöglicht.

Aus mehreren Gründen, darunter Effizienz und Kosteneffizienz, wird ein Brückengleichrichter häufig einem Gleichrichter mit Mittelanzapfung vorgezogen. Eine Brückengleichrichterkonfiguration verwendet vier in einer Brückenkonfiguration angeordnete Dioden, sodass kein Mittelabgriff an der Sekundärwicklung des Transformators erforderlich ist. Diese Anordnung ermöglicht eine Vollwellengleichrichtung unter Nutzung der gesamten Sekundärspannung des Transformators, was zu einem höheren Wirkungsgrad und einer geringeren Größe im Vergleich zu einem Gleichrichter mit Mittelanzapfung führt. Darüber hinaus können Brückengleichrichter höhere Stromkapazitäten bewältigen und eignen sich besser für moderne elektronische Anwendungen, bei denen kompakte Größe und effiziente Leistungsumwandlung von entscheidender Bedeutung sind.

In einer Vollwellengleichrichterschaltung mit Mittelabgriff entspricht die Spannung an der Last (Ausgangsspannung) ungefähr der Spitzenwechselspannung der Sekundärwicklung des Transformators. Wenn die Sekundärwicklung des Transformators beispielsweise 12 V Wechselstrom (Root Mean Square, RMS) liefert, würde die Spitzenspannung etwa 12 V multipliziert mit der Quadratwurzel von 2 (ungefähr 1,414) betragen, was zu einer Spitzenspannung von etwa 17 V führt. Nach der Gleichrichtung würde die DC-Ausgangsspannung an der Last aufgrund des Spannungsabfalls an den Dioden geringfügig unter diesem Spitzenwert liegen.

Der Hauptunterschied zwischen einem Gleichrichter mit Mittelanzapfung und einem Vollbrückengleichrichter liegt in ihrer Konfiguration und Effizienz. Ein Gleichrichter mit Mittelanzapfung verwendet einen Transformator mit einer Mittelanzapfung an der Sekundärwicklung, sodass während jeder Halbwelle des Wechselstromeingangs zwei Dioden leitend sein müssen. Dieser Aufbau ermöglicht eine Vollwellengleichrichtung, nutzt jedoch jeweils nur die Hälfte der Transformatorwicklung. Im Gegensatz dazu verwendet ein Vollbrückengleichrichter vier in einer Brückenkonfiguration angeordnete Dioden, was eine Vollweggleichrichtung unter Nutzung der gesamten Sekundärwicklung des Transformators ermöglicht. Diese Konfiguration ist effizienter, kompakter und kann höhere Ströme verarbeiten als ein Gleichrichter mit Mittelabgriff. Brückengleichrichter werden aufgrund ihrer überlegenen Leistung und Vielseitigkeit häufig in modernen Netzteilen und elektronischen Schaltkreisen verwendet.

Recent Updates

Related Posts