Schaltungen der Leistungselektronik

Für die Abschätzung wird angenommen, dass der Kondensator während einer Periode der Welligkeit den gesamten Laststrom liefert. Eine Wechselspannung von 50 Hz wird per Vollweggleichrichtung gleichgerichtet und mit einem Glättungskondensator von 10.000 µF geglättet; die Last nimmt einen konstanten Strom von 2 A auf. Wie groß ist die Welligkeit der Ausgangsspannung (Spitze-Spitze) ungefähr?

  1. Aetwa 1 V
  2. Betwa 2 V
  3. Cetwa 4 V
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Antwort: B. etwa 2 V

Bei Vollweggleichrichtung ist die Periode der Welligkeit eine halbe Netzperiode, also 1/(2 × 50 Hz) = 10 ms. Liefert der Kondensator in dieser Zeit 2 A, gibt er die Ladung 2 A × 10 ms = 20 mC ab, und die Spannung sinkt um ΔV ≈ I/(2fC) = 20 mC ÷ 10.000 µF = 2 V. Tatsächlich beginnt das nächste Nachladen schon etwas vor dem Scheitel, sodass die Welligkeit etwas kleiner ist als diese Abschätzung. Bei Einweggleichrichtung beträgt die Periode der Welligkeit 20 ms, und unter denselben Bedingungen ergeben sich etwa 4 V.

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