Gleichrichter – Teil 1

In der Elektrotechnik haben Gleichrichter die Aufgabe, Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln. Spezielle Kondensatoren sollen dabei die gleichgerichtete Spannung glätten. Die Gleichrichter gehören zu der Gruppe der Stromrichter. Die Gleichrichtung erfolgt in fast allen Fällen ungesteuert durch Halbleiterdioden, die über einen Wirkungsgrad von fast 95 % verfügen. Eine gesteuerte Gleichrichtung dagegen erfolgt mit Hilfe von sogenannten Halbleiterbauelementen, den Thyristoren. Für Synchrongleichrichter werden Feldeffekttransistoren (MOSFETs) eingesetzt, die kleine Spannungen und größere Ströme gleichrichten.

Gleichrichter und ihre Anwendung

Die Gleichrichtung von Wechselstrom aus dem Netz soll elektrische Verbraucher mit Gleichstrom versorgen. Weitere Anwendung finden Gleichrichter zum Betrieb von weit entfernten Stromnetzen oder auch bei nicht synchronen Stromnetzen. Außerdem dienen Gleichrichter zu bestimmten Messzwecken und für die Hüllkurvendemodulation auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik.

Gesteuerte und ungesteuerte Gleichrichter

Die Gleichrichter gibt es in zwei Arten. Die gesteuerten Gleichrichter werden in gesteuerten Gleichrichterschaltungen verwendet, während die ungesteuerten Gleichrichter in ungesteuerten Gleichrichterschaltungen eingebaut sind.

So funktionieren gesteuerte Gleichrichter:

Die gesteuerten Gleichrichter sind Schaltelemente aus der Elektronik, die Thyristoren und MOSFETs sein können. Sie arbeiten mit einer Steuerspannung, welche die Schalterzeiten zum Öffnen und Schließen regelt. Bei einigen Schaltern fließt der Strom in beide Richtungen. Sie werden auch Synchrongleichrichter genannt, weil die Schalterstellung synchron zur Änderung der Wechselspannung angesteuert wird. Auf diese Weise kann der Strom gleichgerichtet werden.

So funktionieren ungesteuerte Gleichrichter:

Die ungesteuerten Gleichrichter arbeiten ohne Steuerelektronik. Der Umschaltvorgang wird allein durch die anliegende Spannung an den Dioden geregelt. Dioden haben nämlich den Vorteil, dass sie den Strom immer nur in eine Richtung fließen lassen. Anwendungsbeispiele von ungesteuerten Gleichrichtern sind unter anderem Halbleiterdioden, die Namen wie Schottky-Dioden tragen. In den Hintergrund geraten sind dagegen Röhrendioden, Selengleichrichter und Quecksilberdampfgleichrichter.

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