Die Diode lässt nur eine Halbwelle durch
An Wechselspannung wirkt die Diode wie ein Ventil.
- Positive HalbwelleDie Diode ist in Durchlassrichtung gepolt und leitet.
- Negative HalbwelleDie Diode sperrt.
- FolgeHinter der Diode fließt der Strom immer in dieselbe Richtung.
- NameDie Wechselspannung ist gleichgerichtet.
Pulsierende Gleichspannung
Konstant ist die Spannung dahinter trotzdem nicht.
- LückenJede zweite Halbwelle fehlt, dazwischen liegen 0 V.
- NameDas heißt pulsierende Gleichspannung.
- Bei 50 Hzkommt je Periode genau ein Berg an — 50 Impulse pro Sekunde.
Einweggleichrichtung mit einer Diode:
Ûaus = Ûein − UD und tleit = 12 · T
Ûein: Scheitelwert vor der Diode in Volt (V).
UD: Spannungsabfall an der Silizium-Diode, ≈ 0,7 V.
Ûaus: Scheitelwert hinter der Diode in Volt (V).
tleit: Leitdauer je Periode — die halbe Periodendauer T.
Gleichrichtung: Die Diode leitet die positive Halbwelle und sperrt die negative, sodass der Strom hinter ihr immer in dieselbe Richtung fließt.
Pulsierend: Jede zweite Halbwelle fehlt, dazwischen liegen 0 V: pulsierende Gleichspannung mit 50 Impulsen pro Sekunde bei 50 Hz.
Zahlen: Für \( U_\mathrm{eff} = 230\,\mathrm V \) gilt \( \hat U \approx 325\,\mathrm V \). Von \( T = 20\,\mathrm{ms} \) leitet die Diode 10 ms.
Am Netz mit Ueff = 230 V sieht das so aus:
- Vor der DiodeÛein = 230 V · √2 ≈ 325 V.
- DahinterÛaus ≈ 325 V − 0,7 V ≈ 324 V.
- ZeitenVon T = 20 ms leitet sie 10 ms und sperrt 10 ms.
- NachteilDie großen Lücken — der Brückengleichrichter schließt sie.
Links stehen Quelle, Diode und Widerstand, rechts oben die Spannung vor der Diode. Sechs Aufbauten zeigen die Wirkung der Diode, darunter eine umgedrehte Diode, eine Batterie und zwei Dioden gegeneinander.
Halte fest: Die Diode ist ein Ventil — sie lässt nur die Halbwelle durch, für die sie in Durchlassrichtung liegt, und kostet dabei etwa 0,7 V vom Scheitelwert. Umgedreht kommt die andere Halbwelle durch, an Gleichspannung leitet sie entweder dauernd oder gar nicht.
Allgemeine Hinweise
Drei Punkte werden beim Gleichrichten regelmäßig verwechselt.
Gleichgerichtet ist nicht konstant
Gleichgerichtet heißt nicht konstant: erst ein Kondensator glättet die Spannung.
Vom Scheitelwert abziehen
Die 0,7 V werden vom Scheitelwert abgezogen, nicht vom Effektivwert.
Merkwert bei 50 Hz
Merkwert bei 50 Hz: T = 20 ms, davon 10 ms leiten und 10 ms sperren.