Die Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom wird als Gleichrichtung bezeichnet. Eine Gleichrichtung kann durch die Verwendung einer einzelnen Diode oder einer Gruppe von Dioden erreicht werden. Diese Dioden, die den Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, werden als Gleichrichter bezeichnet. Gleichrichter werden im Allgemeinen in zwei Typen eingeteilt:

1. Einweggleichrichter
2. Vollwellengleichrichter

Was ist ein Halbwellengleichrichter?

Ein Einweggleichrichter ist als Gleichrichtertyp definiert, der nur eine Halbwelle einer Wechselspannungswellenform durchlässt und die andere Halbwelle blockiert. Einweggleichrichter werden verwendet, um Wechselspannung in Gleichspannung umzuwandeln und erfordern nur eine einzige Diode zum Aufbau. Die Funktionsweise von Einweggleichrichtern nutzt die Tatsache, dass Dioden nur Strom in eine Richtung fließen lassen.

Eine einzelne Diode im Einweggleichrichter lässt nur entweder eine positive Halbwelle oder eine negative Halbwelle des Wechselstromeingangssignals zu und die verbleibende Halbwelle des Wechselstromeingangssignals wird blockiert. Als Ergebnis wird eine große Menge Energie verschwendet. Darüber hinaus sind Einweggleichrichter nicht für Anwendungen geeignet, die eine stetige und glatte Gleichspannung erfordern. Daher sind Einweggleichrichter keine effizienten AC-DC-Wandler.

Der Einweggleichrichter besteht aus einer Wechselstromquelle, einem Transformator (Abwärtswandler), einer Diode und einem Widerstand (Last). Die Diode wird zwischen Transformator und Widerstand (Last) platziert.

Was Sie über Halbwellengleichrichter wissen müssen

1. Einweggleichrichterstrom nur während der positiven Halbwelle des angelegten Eingangs, daher zeigt er unidirektionale Eigenschaften.
2. Die Ausgangsfrequenz (Grundwelligkeit) des Einweggleichrichters ist gleich der Eingangsfrequenz, dh 50 Hz.
3. Ein Einweggleichrichter hat im Vergleich zu einem Vollweggleichrichter einen geringeren Welligkeitsfaktor. Für Einweggleichrichter sind es etwa 1,21.
4. Die Spitzenumkehrspannung für Einweggleichrichter entspricht dem Maximalwert der angelegten Eingangsspannung.
5. Der Einweggleichrichter hat einen ziemlich guten Spannungsregelungsmechanismus.
6. Die Einweggleichrichterschaltung benötigt nur eine Diode.
7. Einweggleichrichter hat einen Wirkungsgrad von 40,6%.
8. Ein Einweggleichrichter erfordert keinen Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Transformators.
9. Die Gleichspannungssättigung des Transformatorkerns ist ein häufiges Problem in der Einweggleichrichterschaltung.
10. Ein Einweggleichrichter ist weniger kostspielig, da er nur eine Diode benötigt.

Was ist ein Vollwellengleichrichter?

Ein Vollwellengleichrichter ist eine Art Gleichrichter, der beide Halbzyklen des Wechselstromsignals in ein pulsierendes Gleichstromsignal umwandelt. Der Durchschnittswert des Ausgangs ist beim Vollweg-Gleichrichter höher als beim Einweg-Gleichrichter. Die Anzahl der Welligkeiten in der Vollweg-Gleichrichterschaltung ist geringer und erzeugt die glatteste Ausgabe.

Um eine Vollwellenschaltung aufzubauen, werden zwei Dioden benötigt. Jede Diode wird während jedes Zyklus verwendet. Wenn der positive Zyklus angelegt wird, leitet eine Diode und während eines negativen Zyklus neigt die andere Diode dazu, zu leiten. Auf diese Weise ist eine Gleichrichtung für einen Vollweggleichrichter möglich. Aufgrund der beiden Nutzungen des Zyklus gibt es keinen Leistungsverlust.

Was Sie über Vollwellengleichrichter wissen müssen

1. Vollweggleichrichter, beide Hälften des Eingangssignals werden gleichzeitig im Betrieb verwendet, daher zeigt er bidirektionale Eigenschaften.
2. Die Ausgangsfrequenz des Vollwellengleichrichters (Grundwelligkeitsfrequenz) ist doppelt so hoch wie die des angelegten Eingangs, dh 100 Hz.
3. Vollwellengleichrichter haben im Vergleich zu Einweggleichrichtern einen höheren Welligkeitsfaktor. Für einen Vollwellengleichrichter beträgt er etwa 0,482.
4. Die Spitzenumkehrspannung für einen Vollweggleichrichter beträgt das Doppelte des Maximalwerts der angelegten Eingangsspannung.
5. Der Vollwellengleichrichter hat im Vergleich zum Einweggleichrichter einen besseren Spannungsregelungsmechanismus.
6. In einer Vollwellengleichrichterschaltung werden zwei oder sogar 4 Dioden in der Schaltung verwendet.
7. Der Wirkungsgrad des Vollwellengleichrichters beträgt 81,2%.
8. Ein Vollwellengleichrichter erfordert einen Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Transformators.
9. Die Vollwellengleichrichterschaltung weist keine DC-Sättigung des Transformatorkerns auf, da der Strom in der Sekundärwicklung in zwei Hälften der Sekundärwicklung des Transformators und in entgegengesetzter Richtung fließt.
10. Ein Vollwellengleichrichter ist teurer, da er mehr als 1 Dioden benötigt.

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Unterschied zwischen Halbwellen- und Vollwellengleichrichter in Tabellenform

VERGLEICHSGRUNDLAGE	HALBWELLE	VOLLE WELLE
Beschreibung	Einweggleichrichterstrom nur während der positiven Halbwelle des angelegten Eingangs, daher zeigt er unidirektionale Eigenschaften.	Vollweggleichrichter, beide Hälften des Eingangssignals werden gleichzeitig im Betrieb verwendet, daher zeigt er bidirektionale Eigenschaften.
Grundwellenfrequenz	Die Ausgangsfrequenz (Grundwelligkeit) des Einweggleichrichters ist gleich der Eingangsfrequenz, dh 50 Hz.	Die Ausgangsfrequenz des Vollwellengleichrichters (Grundwelligkeitsfrequenz) ist doppelt so hoch wie die des angelegten Eingangs, dh 100 Hz.
Welligkeitsfaktor	Ein Einweggleichrichter hat im Vergleich zu einem Vollweggleichrichter einen geringeren Welligkeitsfaktor. Für Einweggleichrichter sind es etwa 1,21.	Vollwellengleichrichter haben im Vergleich zu Einweggleichrichtern einen höheren Welligkeitsfaktor. Für einen Vollwellengleichrichter beträgt er etwa 0,482.
Spitzen-Inversspannung	Die Spitzenumkehrspannung für Einweggleichrichter entspricht dem Maximalwert der angelegten Eingangsspannung.	Die Spitzenumkehrspannung für einen Vollweggleichrichter beträgt das Doppelte des Maximalwerts der angelegten Eingangsspannung.
Spannungsregulierung	Der Einweggleichrichter hat einen ziemlich guten Spannungsregelungsmechanismus.	Der Vollwellengleichrichter hat im Vergleich zum Einweggleichrichter einen besseren Spannungsregelungsmechanismus.
Anzahl Dioden	Die Einweggleichrichterschaltung benötigt nur eine Diode.	In einer Vollwellengleichrichterschaltung werden zwei oder sogar 4 Dioden in der Schaltung verwendet.
Effizienz	Einweggleichrichter hat einen Wirkungsgrad von 40,6%.	Der Wirkungsgrad des Vollwellengleichrichters beträgt 81,2%.
Mittenklopfen	Ein Einweggleichrichter erfordert keinen Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Transformators.	Ein Vollwellengleichrichter erfordert einen Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Transformators.
DC-Sättigung	Die Gleichspannungssättigung des Transformatorkerns ist ein häufiges Problem in der Einweggleichrichterschaltung.	Die Vollwellengleichrichterschaltung weist keine DC-Sättigung des Transformatorkerns auf, da der Strom in der Sekundärwicklung in zwei Hälften der Sekundärwicklung des Transformators und in entgegengesetzter Richtung fließt.
Kosten	Ein Einweggleichrichter ist weniger kostspielig, da er nur eine Diode benötigt.	Ein Vollwellengleichrichter ist teurer, da er mehr als 1 Dioden benötigt.

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