Zweipuls-Mittelpunkt-Schaltung (M2U)
Einleitung
Es handelt sich bei der M2U um eine Gleichrichterschaltung, welche ungesteuert Wechselspannung in Gleichspannung wandeln soll. Dabei werden 2 Dioden eingesetzt.
Schaltung
Formel
Aufbau
Oben zu sehen ist die sogenannte Zweipuls-Mittelpunkt-Schaltung. Die Schaltung besteht aus 2 Dioden und aus einem Widerstand welcher hier den Verbraucher darstellt. Am Eingang liegt eine Wechselspannung an. Die Aufgabe der Schaltung besteht darin diese Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln.
Wie gesagt liegt am Eingang eine sinusförmige Wechselspannung an.
Die positiven Halbwelle fließt durch die Diode 1 → Verbraucher → In der Mitte zurück.
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Die negative Halbwelle fließt durch die Diode 2 → Verbraucher → In der Mitte zurück.
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Am Verbraucher ergibt sich dadurch ein Spannungsabfall welcher wie hier dargestellt aussieht. Die negative Halbwelle wird also einfach hochgeklappt.
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Da der Strom allerdings in der Mitte wieder zurückfließt, wird auch nur die Hälfte Verwendet. Das bedeutet die Spitzen-Spannung am Verbraucher ist auch nur halb so groß wie die Spitzen-Spannung am Eingang.
Berechnung
In den folgenden Berechnungen gehen wir vom Idealfall aus. (D.h. Spannungsabfall Diode: UF = 0V)
Û Ausgang = Û Eingang /2
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Idealer Mittelwert:
Udi = 0,45 ⋅ U1
0,45: Fester Wert
U1: Effektivwert der Eingangsspannung
Effektivwert Ausgang:
Udeff = Û / √2
Û: Spitzen Wert der Ausgangs- bzw. Eingangsspannung
√2: Scheitelfaktor
Glättung
Zur Glättung der Ausgangsspannung kann ein sogenannter Glättungskondensator eingesetzt werden. Dieser soll idealerweise die Ausgangsspannung so glätten, dass am Ausgang eine Gleichspannung mit dem Werte der Spitzen-Spannung anliegt.
Eine Ausführliche Erklärung zum Thema Glättung bei Gleichrichtung findet sich im Folgenden Artikel:
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