Einleitung
In der modernen Technik kommt man kaum noch ohne elektronische Komponenten aus. Sie sind in nahezu allen Geräten vorhanden und stellen die Grundlage für die Funktionstüchtigkeit dieser Geräte dar. Eine dieser wichtigen Komponenten ist der Brückengleichrichter, der dazu dient, elektrische Spannung in Gleichspannung umzuwandeln. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie ein Brückengleichrichter funktioniert, wo er eingesetzt wird, welche Vorteile er bietet und warum es sinnvoll ist, einen solchen zu kaufen.
Grundlagen der Elektrizität
Bevor wir auf die Funktion eines Brückengleichrichters eingehen, ist es wichtig, die Grundlagen der Elektrizität kurz zu erläutern. Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung von frei beweglichen, geladenen Teilchen, wie zum Beispiel Elektronen in einem Leiter. Er kann verschiedene Spannungsformen annehmen, darunter Wechselspannung (AC) und Gleichspannung (DC).
Die Wechselspannung ist die Spannungsform, die beispielsweise aus unseren Steckdosen kommt. Hierbei wechselt die Spannung stets ihre Polarität. Für viele elektronische Geräte, wie zum Beispiel Computer oder Smartphones, ist diese Spannungsform jedoch nicht geeignet, da sie empfindliche Bauteile beschädigen oder zerstören kann. Deshalb müssen sie mit Gleichspannung betrieben werden, bei der die Polarität konstant bleibt.
Um Wechselspannung in Gleichspannung umwandeln zu können, benötigt man einen Gleichrichter. Hier kommt nun der Brückengleichrichter ins Spiel.
Brückengleichrichter – Funktionsweise und Technik
Ein Brückengleichrichter ist eine elektronische Schaltung, die aus vier Dioden besteht und im Wesentlichen dazu dient, Wechselspannung (AC) in Gleichspannung (DC) umzuwandeln. Die Dioden sind dabei in Form einer Brückenkonfiguration angeordnet, die dafür sorgt, dass die Polarität der Ausgangsspannung (DC) immer konstant bleibt.
Die Funktionsweise des Brückengleichrichters kann folgendermaßen beschrieben werden:
1. In der ersten Halbwelle der Wechselspannung sind zwei Dioden leitend und sperrt die beiden anderen. Die leitenden Dioden haben in dieser Phase die gleiche Polarität und lassen den Strom in einer bestimmten Richtung durch die Brücke fließen.
2. In der zweiten Halbwelle der Wechselspannung ändert sich die Polarität der Spannung. Jetzt sperren die zuvor leitenden Dioden und die anderen beiden werden leitend. Durch diese Umpolung wird der Strom erneut in der gleichen Richtung durch die Brücke geleitet wie in der ersten Halbwelle.
Durch diesen Prozess wird also aus der Wechselspannung eine pulsierende Gleichspannung erzeugt. Um diese pulsierende Spannung weiter zu glätten und gleichmäßiger zu gestalten, kann beispielsweise ein Kondensator eingesetzt werden.
Einsatzgebiete von Brückengleichrichtern
Da viele elektronische Geräte und insbesondere Mikrocontroller auf Gleichspannung angewiesen sind, kommen Brückengleichrichter in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz. Hier einige Beispiele für Einsatzgebiete von Brückengleichrichtern:
– Stromversorgungsschaltungen für Mikrocontroller, Computer oder Smartphones
– Schaltnetzteile und Ladegeräte für Akkus und Batterien
– LED-Beleuchtungssysteme
– Motorsteuerungen für Elektromotoren
– Solarladeregler für Photovoltaik-Anlagen
Vorteile von Brückengleichrichtern
Brückengleichrichter bieten gegenüber anderen Gleichrichterschaltungen einige Vorteile:
1. Höhere Effizienz: Da bei einem Brückengleichrichter nahezu die gesamte Wechselspannung in Gleichspannung umgewandelt wird, ist die Schaltung effizienter als beispielsweise ein Halbwellengleichrichter, der nur eine Halbwelle der Wechselspannung nutzt. Dies bedeutet, dass Brückengleichrichter oft weniger Energie verbrauchen und weniger Wärme erzeugen.
2. Doppelter Nutzen aus der Wechselspannung: Im Gegensatz zu Halbwellengleichrichtern, die nur eine Halbwelle der Wechselspannung ausnutzen, nutzt der Brückengleichrichter beide Halbwellen der Wechselspannung aus. Dies führt zu einer größeren Leistungsfähigkeit und verbessert die Ausgangsspannung.
3. Kleinere Baugröße: Durch den Einsatz von nur vier Dioden und den Verzicht auf sperrige Bauteile wie Transformatoren in manchen Anwendungen, können Brückengleichrichter kompakter und leichter als andere Gleichrichterschaltungen sein.
4. Robustheit und Zuverlässigkeit: Brückengleichrichter sind in der Regel robust gebaut und können aufgrund ihrer einfachen Schaltung jahrelang zuverlässig arbeiten. Sie sind somit eine langlebige Lösung für die Gleichrichtung von Wechselspannung.
5. Geringere Kosten: Die einfache Schaltung von Brückengleichrichtern und die geringe Anzahl an Bauteilen führen dazu, dass sie meist kostengünstiger als alternative Gleichrichtungsmethoden sind.
Brückengleichrichter kaufen – Kurzinfos:
– Brückengleichrichter sind elektronische Komponenten, die Wechselspannung in Gleichspannung umwandeln und somit für den Betrieb von empfindlichen elektronischen Geräten geeignet machen
– Sie eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen, wie zum Beispiel Stromversorgung von Mikrocontrollern, Schaltnetzteilen oder LED-Beleuchtungssystemen
– Brückengleichrichter sind effizient und nutzen beide Halbwellen der Wechselspannung aus
– Ihre Bauweise ermöglicht eine kompakte und leichte Konstruktion, wodurch sie platzsparend eingesetzt werden können
– Die Verwendung von Brückengleichrichtern ist kostengünstig, langlebig und zuverlässig