Versuch ETEK Brückengleichrichter

Elektrizitätslehre und Elektronik
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Versuch ETEK Brückengleichrichter
Lernziele
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Sie kennen alle Elemente eines Brückengleichrichters und können deren Funktion erklären
(Dioden in Graetz-Schaltung, Glättungskondensator, Last)
Sie können einen kompletten Brückengleichrichter mit Stromsenke (Stromquelle als Verbraucher
geschaltet) aufbauen.
Sie können Spannungs- und Stromverläufe bei verschiedenen Betriebsfällen (mit und ohne
Glättungskondensator und Last) qualitativ aufzeichnen.
Sie können einen geeigneten Glättungskondensator für eine gegebene Last berechnen.
Brückengleichrichter
Bei diesem Praktikum wird von folgender Schaltung ausgegangen: Es gelten dabei immer die folgenden
Voraussetzungen:
u0 = √2 ·7.07 V · cos(ωt); ω = 2·π·50 s-1
IL = 10mA wenn der Schalter SL geschlossen ist, sonst 0A
i
u0
SC
SL
id
ic
u1
IL
uC
1 Der Schalter Sc ist offen
Skizzieren Sie zuerst den Verlauf von u1.
Bauen Sie anschliessend eine Graetz-Schaltung auf und messen Sie u1 mit dem Oszilloskop nach.
Diskutieren Sie die Unterschiede
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Zürcher Hochschule Winterthur, Departement T, Studiengang AV
1. Okt. 2006, © R. Büchi
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2 Der Schalter Sc ist geschlossen, der Schalter SL ist offen
In dieser Konfiguration ist also der Glättungskondensator angeschlossen. Achtung: bei Verwendung
eines Elektrolytkondensators müssen Sie auf die richtige Polung achten.
Skizzieren Sie den Verlauf von uc und verifizieren Sie dies durch Nachmessen.
3 Der Schalter Sc und der Schalter SL seien geschlossen
Skizzieren Sie qualitativ die Verläufe von von uc, ic, id und i.
Beim Nachbau dieser Schaltung wird eine Stromquelle benötigt. Diese arbeitet mit der vorliegenden
Beschaltung aber als Verbraucher (Verbraucherzählpfeilsystem, Strom sowie Spannung sind positiv).
Einen solchen Verbraucher kann man beispielsweise mit einem Spannungsregler LM317 realisieren.
Iin
Iout
LM 317
Uin
Uout
Adj
R
Es gilt bei dieser Schaltung Iin = Iout und Uout = 1.25V, solange Uin > 1.25V ist. Somit kann mit dem
Ohm’schen Gesetz R = Uout / Iout auch der Strom Iin bestimmt werden. Dimensionieren Sie den
Widerstand R für Iin = 10mA und verifizieren Sie dies.
Verifizieren Sie die Verläufe uc, ic, id und i mit einer Messung und spielen Sie mit dem Wert des
Kondensators C.
4 Der Schalter Sc und der Schalter SL seien geschlossen, C sei unendlich gross
Skizzieren Sie qualitativ den Verlauf von i. Erklären Sie, weshalb diese Schaltung eher für Netzteile
kleinerer Leistung eingesetzt wird.
5 Zusatzfrage
Für Kondensatoren mit ganz kleinen Kapazitäten bleibt uc ungeglättet. (Warum ?) Ab welchem Wert
wird die Spannung uc geglättet ?
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Zürcher Hochschule Winterthur, Departement T, Studiengang AV
1. Okt. 2006, © R. Büchi