{"id":70309,"date":"2023-09-07T06:00:43","date_gmt":"2023-09-07T04:00:43","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/mostek-prostowniczy-co-to-jest-zastosowanie\/"},"modified":"2026-04-08T11:06:45","modified_gmt":"2026-04-08T09:06:45","slug":"gleichrichterbruecke-was-ist-das-anwendung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/gleichrichterbruecke-was-ist-das-anwendung\/","title":{"rendered":"Gleichrichterbr\u00fccke – Was ist das? Anwendung"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 4<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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Gleichrichterbr\u00fccken sind ein integraler Bestandteil der Stromversorgungspfade von Netzger\u00e4ten – informieren Sie sich \u00fcber ihren Aufbau, die wichtigsten Parameter und Anwendungen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wechselstrom und Gleichstrom aus Sicht der Energie und der Elektronik<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die moderne Stromerzeugung beruht in erster Linie auf Wechselspannungen<\/strong>, die uns in den meisten Ger\u00e4ten begegnen. Dies ist vor allem darauf zur\u00fcckzuf\u00fchren, dass sich die H\u00f6he dieser Spannung mit Hilfe von Transformatoren leicht ver\u00e4ndern l\u00e4sst und so eine effiziente Energie\u00fcbertragung \u00fcber gro\u00dfe Entfernungen m\u00f6glich ist (bei Hochspannung sind die Leitungsverluste geringer). Dar\u00fcber hinaus erzeugen die meisten Generatoren aufgrund ihrer Bauweise nur Wechselstrom, was sie praktischer und wirtschaftlicher macht.<\/p>\n

Auch in Bezug auf die biologischen Auswirkungen gilt Wechselstrom als etwas sicherer<\/strong> als Gleichstrom. Die Stromversorgung elektronischer Schaltungen basiert jedoch fast ausschlie\u00dflich auf Gleichspannungen – aus diesem Grund werden Gleichrichterbr\u00fccken zur Umwandlung der (zuvor reduzierten) Netzwechselspannung in Gleichspannung notwendig.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Aufbau und Funktionsweise einer Gleichrichterbr\u00fccke<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die klassische Gleichrichterbr\u00fccke<\/a><\/strong> besteht aus vier Siliziumdioden<\/strong>, die in einer bestimmten Konfiguration geschaltet sind, die an die in der Messtechnik verwendete Wheatstone-Br\u00fccke erinnert. Die schematische Darstellung einer Gleichrichterbr\u00fccke ist ein um 45 Grad gedrehtes Quadrat, bei dem die Dioden auf jeder Seite in der entsprechenden Weise angeordnet sind. Bei dieser Topologie bilden die Verbindungen der einzelnen Elektroden der “benachbarten” Dioden vier Knotenpunkte.<\/p>\n

Zwei der Knoten (in den gegen\u00fcberliegenden Ecken des Quadrats) sind mit einer Wechselspannungsquelle<\/strong> verbunden (in der Regel mit dem Ausgang eines Transformators, der die Spannung auf einen sicheren Wert, z. B. 12 V oder 24 V, reduziert), und die anderen Knoten sind mit einer Last verbunden, die mit Gleichstrom versorgt werden sollen.<\/strong><\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Gleichrichterbr\u00fccke KBPC3510 - 1000V\/35A - mit Anschl\u00fcssen.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Es ist zu beachten, dass die Kathoden von zwei Dioden mit der mit “+” gekennzeichneten Leitung verbunden sind, w\u00e4hrend die Anoden der beiden anderen Bauteile mit “-” verbunden sind. Diese Anordnung bedeutet, dass w\u00e4hrend einer Wechselstromperiode zwei Dioden den Strom in der richtigen Richtung durchlassen und die anderen den Strom sperren (da sie in umgekehrter Richtung gepolt sind). In der zweiten H\u00e4lfte des Zyklus kehrt sich die Situation um: Die Dioden, die zuvor den Strom durchlie\u00dfen, sperren ihn nun, und die Elemente, die in der vorangegangenen halben Periode eingeschaltet waren, leiten keinen Strom.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Gleichrichterbr\u00fccke in der Praxis - \"Layoutumgebung\"<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Durch den oben beschriebenen Betrieb des Br\u00fcckengleichrichters \u00e4hnelt die Ausgangsspannung einer Sinuskurve<\/strong>, deren negative H\u00e4lften invertiert und \u00fcber die horizontale Achse des Diagramms “gespiegelt” wurden. Diese “Zwei-Bit”-Wellenform wird in jeder Periode der Netzspannung wiederholt, daher bezeichnen wir die Ausgangsspannung der Br\u00fccke als zweispannungsgleichgerichtet. Man kann also schlecht sagen, dass es sich um eine reine Gleichspannung handelt – schlie\u00dflich haben wir es hier nicht mit einem stabilen Spannungswert (z. B. 5 VDC) zu tun, sondern mit einem stark pulsierenden Signal, das sich beispielsweise nicht sehr gut f\u00fcr die Versorgung elektronischer Schaltungen eignet, insbesondere wenn diese auf Mikrocontrollern oder empfindlichen Operationsverst\u00e4rkern basieren.<\/p>\n

Keine Sorge, es gen\u00fcgt, die Ausgangsspannung der Br\u00fccke mit einer Batterie aus mehreren gro\u00dfen Elektrolytkondensatoren zu filtern, die die Spannung erfolgreich “gl\u00e4tten” und sie unserem Traumideal n\u00e4her bringen. In vielen Schaltkreisen wird sich selbst eine solche einfache Filterung als unzureichend erweisen – ein gutes Beispiel hierf\u00fcr sind Analog-Digital-Wandler<\/strong>, die f\u00fcr einen korrekten Betrieb eine stabile Spannung mit sehr geringer Wellenl\u00e4nge und geringem Rauschen ben\u00f6tigen. Aus diesem Grund verwenden wir in der Praxis – nach der Filterkondensatorbank – einen linearen Stabilisator, der den Rest der St\u00f6rungen effektiv “ausblendet” und eine “reine” Gleichspannung mit sehr guten Parametern an die gespeisten Schaltungen liefert.<\/p>\n

Bei der Verwendung von Gleichrichterbr\u00fccken in Trafostromversorgungen<\/strong> (und nicht nur dort) ist auch an einen entsprechenden \u00dcberlastschutz zu denken – um Sch\u00e4den an der Br\u00fccke, aber auch am Transformator (z.B. bei versehentlichem Ausgangskurzschluss) zu vermeiden, sollte eine Sicherung mit einem Wert, der sich nach der zu erwartenden Leistungsaufnahme und dem Typ des Transformators richtet, vor der Prim\u00e4rwicklung angebracht werden (dieses Thema sprengt jedoch den Rahmen unseres Artikels).<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wichtige Parameter von Gleichrichterbr\u00fccken<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Parameter einer Gleichrichterbr\u00fccke, wie sie vom Hersteller im Datenblatt angegeben werden, sind entscheidend f\u00fcr die korrekte Auswahl und Verwendung dieser Bauteile bei der Entwicklung elektronischer Ger\u00e4te. Betrachten wir kurz die wichtigsten davon:<\/p>\n

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  1. Maximale Sperrspannung (Vrrm)
    <\/span>Dies ist die maximale (Spitzen-)Spannung, die die Gleichrichterbr\u00fccke bei Betrieb in Sperrrichtung aushalten kann. Ein \u00dcberschreiten dieser Spannung kann zu einer Besch\u00e4digung der Br\u00fccke f\u00fchren (Diodendurchschlag). In der Regel ist die maximale Effektivspannung (Vrms)<\/span>, die offensichtlich niedriger ist als die Spitzenspannung, ebenfalls in den Katalogdaten zu finden.<\/li>\n
  2. Maximaler Leitungsstrom (If(av)<\/span>)
    <\/span>Dieser Parameter gibt den maximalen Strom an, den die Br\u00fccke im leitenden Zustand leiten kann, ohne die Siliziumdioden in ihrer Struktur zu besch\u00e4digen (\u00dcberhitzung). Es sollte hinzugef\u00fcgt werden, dass die Hersteller den Ausgangsstrom in diesem Fall gew\u00f6hnlich als Durchschnittswert des bipolar gleichgerichteten Stroms angeben.<\/li>\n
  3. Maximale Leistung (Pd<\/span>)
    <\/span>Dies ist die h\u00f6chste Leistung, die die Gleichrichterbr\u00fccke ohne Schaden (\u00dcberhitzung) umwandeln kann. Sie h\u00e4ngt sowohl von den Parametern der Dioden als auch von der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und dem Design des Geh\u00e4uses und damit von dessen Gr\u00f6\u00dfe ab. Die Art der Befestigung der Br\u00fccke und die Umgebungstemperatur sind nat\u00fcrlich wichtig.<\/li>\n
  4. Betriebstemperatur (Tj<\/span>)
    <\/span>Bestimmt den Temperaturbereich, in dem die Gleichrichterbr\u00fccke ordnungsgem\u00e4\u00df funktionieren kann. Eine \u00dcberschreitung der H\u00f6chsttemperatur kann zu einer \u00dcberhitzung der Br\u00fcckendioden f\u00fchren, aber auch zu niedrige Temperaturen sind nicht ratsam, da sie die Haltbarkeit der Bauteilmaterialien beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnen.<\/li>\n
  5. R\u00fcckstrom (IR<\/span>)
    <\/span>Maximalwert des Stroms, der durch Dioden flie\u00dft, die mit Sperrpolarit\u00e4t arbeiten. Er liegt in der Regel zwischen einem Dutzend und mehreren hundert Mikroampere.<\/li>\n<\/ol>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Anwendungen mit Gleichrichterbr\u00fccken<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
    KBU6M Gleichrichterbr\u00fccke - 1000V\/6A - flach.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Gleichrichterbr\u00fccken<\/strong> werden, wie am Anfang erw\u00e4hnt, (fast ausschlie\u00dflich) in den Netzkreisen von AC\/DC-Stromversorgungen<\/strong> eingesetzt – aber es ist wichtig zu wissen, dass dies nicht nur f\u00fcr herk\u00f6mmliche Trafonetzteile gilt. Geeignete Br\u00fccken k\u00f6nnen jedoch auch in Schaltnetzteilen und sogar in einfachen transformatorlosen Konstruktionen verwendet werden – dabei ist jedoch zu beachten, dass letztere keine Isolationsbarriere zum Schutz des Benutzers vor elektrischen Schl\u00e4gen aufweisen. Sie werden daher nicht in Ger\u00e4ten verwendet, bei denen die M\u00f6glichkeit eines direkten Kontakts zwischen dem K\u00f6rper des Benutzers und leitenden Teilen des Ger\u00e4ts besteht!<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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