Ganzwellen-Gleichrichter mit mittlerem Antippen

TEILE UND MATERIALIEN

• Niederspannungs-Wechselstromversorgung (6-Volt-Ausgang)
• Zwei 1N4001-Gleichrichterdioden (Radio Shack Katalog Nr. 276-1101)
• Kleiner „Hobby“-Motor, Typ mit Permanentmagnet (Radio Shack-Katalog Nr. 273-223 oder gleichwertig)
• Audiodetektor mit Kopfhörer
• 0,1 µF Kondensator
• Ein Kippschalter, SPST ("Single-Pole, Single-Throw")

Wesentlich für diesen Versuch ist, dass das Niederspannungs-Wechselstromnetzteil mit einer Mittelanzapfung ausgestattet ist. Ein Transformator mit einer nicht angezapften Sekundärwicklung wird für diese Schaltung einfach nicht funktionieren.

Die Dioden müssen keine exakten Einheiten des Modells 1N4001 sein. Alle Gleichrichterdioden der Serie „1N400X“ sind für diese Aufgabe geeignet und recht einfach zu beschaffen.

QUERVERWEISE

Lektionen in Stromkreisen , Band 3, Kapitel 3:„Dioden und Gleichrichter“

LERNZIELE

• Entwurf einer Mittelanzapfungs-Gleichrichterschaltung
• Messen der „Welligkeit“ der Spannung mit einem Voltmeter

SCHEMATISCHES DIAGRAMM

ILLUSTRATION

ANLEITUNG

Diese Gleichrichterschaltung heißt Vollwelle weil es die gesamte Wellenform, sowohl positive als auch negative Halbzyklen, der Wechselstromquellenspannung verwendet, um die Gleichstromlast zu versorgen. Infolgedessen ist an der Last weniger „Welligkeit“ zu sehen.

Auch der Effektivwert (Root-Mean-Square) des Gleichrichterausgangs ist bei dieser Schaltung größer als beim Einweggleichrichter. Verwenden Sie ein Voltmeter, um sowohl die an den Motor gelieferte Gleich- als auch Wechselspannung zu messen.

Die Vorteile des Vollweggleichrichters sollten Sie sofort an den größeren DC- und niedrigeren AC-Anzeigen im Vergleich zum letzten Experiment bemerken. Ein experimenteller Vorteil dieser Schaltung ist die einfache Möglichkeit, sie in einen Einweggleichrichter „zurückzuwandeln“:Einfach den kurzen Überbrückungsdraht, der die Kathodenenden der beiden Dioden miteinander verbindet, an der Klemmleiste trennen.

Besser noch, für einen schnellen Vergleich zwischen Halb- und Vollweggleichrichtung können Sie einen Schalter im Stromkreis hinzufügen, um diese Verbindung nach Belieben zu öffnen und zu schließen:

Durch die Möglichkeit, schnell zwischen Einweg- und Vollweggleichrichtung umzuschalten, können Sie auf einfache Weise qualitative Vergleiche zwischen den beiden unterschiedlichen Betriebsarten durchführen. Verwenden Sie den Audiosignaldetektor, um die zwischen den Motorklemmen vorhandene Welligkeitsspannung für den Halbwellen- und Vollwellen-Gleichrichtungsmodus zu „hören“, und notieren Sie sowohl die Intensität als auch die Qualität des Tons.

Denken Sie daran, einen Kopplungskondensator in Reihe mit dem Detektor zu verwenden, damit er nur die Wechselspannung und keine Gleichspannung empfängt:

COMPUTER-SIMULATION

Schema mit SPICE-Knotennummern:

Netzliste (erstellen Sie eine Textdatei mit dem folgenden Text, wörtlich):

Vollwellen-Mittelabgriffsgleichrichter v1 1 0 sin(0 8.485 60 0 0) v2 0 3 sin(0 8.485 60 0 0) rload 2 0 10k d1 1 2 mod1 d2 3 2 mod1 .model mod1 d .tran .5m 25m .plot tran v(1,0) v(2,0) .end 

VERWANDTES ARBEITSBLATT:

• Arbeitsblatt Gleichrichterschaltungen