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Video: Polwechsel-Schaltung im Gleichstromkreis, Drehrichtung ändern / umkehren beim Gleichstrom-Motor 2024
Die Aufgabe, Wechselstrom in direkte der Strom wird als Gleichrichtung bezeichnet, und die elektronische Schaltung, die diese Aufgabe übernimmt, wird als Gleichrichter bezeichnet. Die gebräuchlichste Methode zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom ist die Verwendung von einer oder mehreren Dioden , jenen handlichen elektronischen Komponenten, die den Strom in eine Richtung, aber nicht in die andere Richtung leiten.
Obwohl ein Gleichrichter Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, ist der resultierende Gleichstrom keine stabile Spannung. Es wäre genauer, es als "pulsierendes DC" zu bezeichnen. Obwohl sich der pulsierende Gleichstrom immer in der gleichen Richtung bewegt, hat der Spannungspegel eine deutliche Welligkeit, die synchron zu der Wellenform der Wechselspannung, die in den Gleichrichter eingespeist wird, ein wenig ansteigt und abfällt.
Bei vielen Gleichstromkreisen kann eine erhebliche Welligkeit in der Stromversorgung zu Fehlfunktionen des Stromkreises führen. Daher ist eine zusätzliche Filterung erforderlich, um den pulsierenden Gleichstrom, der von einem Gleichrichter kommt, "abzuflachen", um die Welligkeit zu beseitigen.
Es gibt drei verschiedene Arten von Gleichrichterschaltungen, die Sie bauen können: Halbwelle, Vollwelle und Brücke. Im Folgenden wird jeder dieser drei Gleichrichtertypen beschrieben.
Einweggleichrichter
Der einfachste Gleichrichtertyp besteht aus einer einzigen Diode. Dieser Gleichrichtertyp wird als Einweggleichrichter bezeichnet, weil er nur die Hälfte der Eingangswechselspannung an den Ausgang weitergibt.
Wenn die Wechselspannung auf der Kathodenseite der Diode positiv ist, lässt die Diode den Strom durch den Ausgang fließen. Wenn der Wechselstrom jedoch die Richtung umkehrt und auf der Kathodenseite der Diode negativ wird, blockiert die Diode den Strom, so dass am Ausgang keine Spannung anliegt.
Einweggleichrichter sind einfach genug zu bauen, aber nicht sehr effizient. Der gesamte negative Zyklus des Wechselstromeingangs wird durch einen Einweggleichrichter blockiert. Als Ergebnis ist die Ausgangsspannung die Hälfte der Zeit Null. Dies bewirkt, dass die mittlere Spannung am Ausgang die Hälfte der Eingangsspannung beträgt.
Beachten Sie den Widerstand mit R L . Dieser Widerstand ist eigentlich kein Teil der Gleichrichterschaltung. Stattdessen stellt es den Widerstand dar, der von der Last ausgeht, die letztendlich in den Stromkreis gelegt wird, wenn die Stromversorgung verwendet wird.
Vollweggleichrichter
Ein Vollweggleichrichter verwendet zwei Dioden, wodurch er sowohl die positive als auch die negative Seite des Wechselstromeingangs passieren kann.Die Dioden sind mit dem Transformator verbunden.
Beachten Sie, dass der Vollwellengleichrichter die Verwendung eines Transformators mit Mittelanzapfung erfordert. Die Dioden sind mit den beiden äußeren Abgriffen verbunden, und der Mittelabgriff wird als eine gemeinsame Masse für die gleichgerichtete Gleichspannung verwendet. Der Vollweggleichrichter wandelt beide Hälften der Wechselstrom-Sinuswelle in Gleichstrom mit positiver Spannung um.
Das Ergebnis ist eine Gleichspannung, die mit der doppelten Frequenz der Eingangswechselspannung pulsiert. Mit anderen Worten, angenommen, dass der Eingang ein Haushaltsstrom von 60 Hz ist, wird der Ausgang DC-pulsierend bei 120 Hz sein.
Brückengleichrichter
Das Problem bei einem Vollweggleichrichter besteht darin, dass er einen Transformator mit Mittelanzapfung benötigt, so dass er Gleichspannung erzeugt, die nur die Hälfte der gesamten Ausgangsspannung des Transformators beträgt.
Ein Brückengleichrichter überwindet diese Einschränkung durch die Verwendung von vier Dioden anstelle von zwei. Die Dioden sind in einem Rautenmuster angeordnet, so dass bei jeder Halbphase der Wechselstrom-Sinuswelle zwei der Dioden den Strom zu den positiven und negativen Seiten des Ausgangs führen und die anderen zwei Dioden den Strom blockieren. Ein Brückengleichrichter benötigt keinen Transformator mit Mittelanzapfung.
Der Ausgang eines Brückengleichrichters ist gepulster Gleichstrom, genau wie der Ausgang eines Vollwellengleichrichters. Es wird jedoch die volle Spannung der Sekundärspule des Transformators verwendet.
Sie können einen Brückengleichrichter mit vier Dioden konstruieren, oder Sie können einen Brückengleichrichter-IC verwenden, der die vier Dioden in der richtigen Anordnung enthält. Ein Brückengleichrichter-IC hat vier Pins: zwei für den AC-Eingang und zwei für den DC-Ausgang.
