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Gleichrichtungssimulation

Um für eine Schaltung die Gleichrichtung richtig zu dimensionieren benötigt man ein gewisses Verständnis für die Vorgänge dabei. Die Dimensionierung klappt zwar meistens auch so nach Gefühl, aber nicht immer. Um dies zu vereinfachen habe ich einen Simulator geschrieben, welcher ausrechnet, wie sich die Ausgangsspannung verhält. Er ermittelt den Brummanteil die Spannungsspitzen und Spannungsminima.

Eingabe der Parameter

Art der Gleichrichtung:

Brückengleichrichtung   Einweggleichrichtung

Alle Werte ohne Einheiten, Größenkürzel sind erlaubt (M: mega, k: kilo, m: milli, u: micro). Zum Trennen der Nachkommastellen kann ein Komma oder ein Punkt verwendet werden, ein Tausenderpunkt ist nicht erlaubt. Ueff steht für die Spannung vom Trafo, die Simulation geht von einer sinusförmigen Spannung mit 50Hz aus. Der Transformator wird als ideale Spannungsquelle betrachtet.

Ueff in V (2V bis 250V): V

Udiode bezeichnet den Spannungsabfall an den Dioden im Gleichrichter, die Diode wird als Ideal angenommen, bei größeren Strömen den Diodenspannungsabfall eventuell etwas größer als 0,7V angeben.

Udiode in V (0V bis 3V): V

Mit Csiebung ist der Siebungskondensator gemeint.

Csiebung in F (1µF bis 10F): F

Mit Rlast b.z.w Ilast, wird der Verbraucher beschrieben. Er kann ein ohmsches Verhalten oder ein konstanten Stromverbrauch haben. Wähle auch aus mit welchem Wert gearbeitet werden soll.

Rlast in Ω (1Ω bis 1MΩ): Ω Last als ohmschen Verbaucher

Ilast in A (1mA bis 150A): A Last als konstanter Stromverbraucher

Ergebnisse

Die Ausgangsspannung schwankt zwischen Umax = 12,7 V und Umin = 7,3 V. Der Brummanteil (prozentualer Einbruch von Umax) beträgt Ubrumm = 42,9 %, der Effektivwert der Ausgangspannung ist Ueff = 10,3.

Die Grafik zeigt die Ausgangsspannung (grün) und den Betrag der Eingangspannung (rot).

Die Formeln sind mit Logik und Unwissen zusammengesucht. Die Ergebnisse stimmten bei mehreren Beispielen mit den Simulationen von LTspice auf ca. ± 5% überein. Abweichungen von den richtigen Simulationen werden vor allem wegen der Idealisierung der Diode hervorgerufen.

Auf jeden Fall alle Ergebnisse mit Vorbehalt behandeln und selber nachrechnen!

Erstellt im April 08 überarbeitet im April 09