Vollwellen-Brückengleichrichter
Dieses Beispiel zeigt, wie man einen Kondensator für eine bestimmte Last in einem Transformator dimensioniert, der 120 V Wechselspannung in 12 V Gleichspannung umwandelt. Das System wird als idealer Wechselstromtransformator mit Vollwellen-Brückengleichrichter modelliert.
Der Transformator hat ein Windungsverhältnis von 14 und reduziert die Versorgungsspannung auf 8,6 Veff, d. h. 8,6*sqrt(2) = 12 Volt Spitze-Spitze. Die Kombination aus Vollwellen-Brückengleichrichter und Kondensator wandelt diese dann in Gleichstrom um. Der Widerstand steht für eine typische Last.
Bei einer gegebenen Kondensatorgröße nimmt mit steigendem Lastwiderstand die Welligkeit der Gleichspannung zu. Das Modell kann auch zur Ansteuerung einer Anwendungsschaltung verwendet werden, um die Auswirkung der Welligkeit zu beurteilen.
Modell
Simulationsergebnisse von Scopes
Simulationsergebnisse der Simscape-Protokollierung
Das Diagramm „Bridge Rectifier Voltages and Currents“ (Spannungen und Ströme des Brückengleichrichters) zeigt, wie Wechselspannung in Gleichspannung umgewandelt wird. Die dunkelblaue Linie ist die Wechselspannung auf der Quellenseite der Brücke. Der Strom kann auf zwei Wegen durch die Diodenbrücke fließen. Die alternierenden Spitzen durch die Dioden 1 und 4 und die Dioden 2 und 3 zeigen, dass der Strom, der den Kondensator erreicht, auch dann in dieselbe Richtung fließt, wenn sich die Polarität der Spannung ändert. Die Welligkeit der Lastspannung entspricht dem Laden und Entladen des Kondensators.
