Schaltungen der Leistungselektronik

Ein einphasiger Wechselstrom mit 200 V Effektivwert wird mit einer einphasigen Vollweggleichrichterschaltung aus Thyristoren phasenangeschnitten und speist eine ohmsche Last. Welcher Wert liegt dem Mittelwert der Ausgangsspannung bei einem Zündwinkel von 60° am nächsten?

  1. Aetwa 68 V
  2. Betwa 90 V
  3. Cetwa 135 V
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: C. etwa 135 V

Bei ohmscher Last wird der Strom null, sobald die Netzspannung null wird, und der Thyristor sperrt; der Ausgang besteht deshalb in jeder Halbwelle aus dem Sinusabschnitt von α bis π. Der Mittelwert ist Vd = (2√2/π) × V × (1 + cos α)/2 = 0,90 × 200 × (1 + 0,5)/2 ≈ 135 V. Für α = 0 ergeben sich wie bei der Vollweggleichrichtung mit Dioden etwa 180 V. Bei einer stark induktiven Last, deren Strom nicht abreißt, ist der Mittelwert 0,90 × V × cos α ≈ 90 V; die Formel hängt also von der Last ab.

Dieses Thema üben Zur Themenseite

Weitere Fragen zu Schaltungen der Leistungselektronik

  1. Warum sperrt ein Thyristor in einer Phasenanschnittschaltung an einer Wechselspannungsquelle, ohne dass er über das Gate abgeschaltet wird?
  2. Warum wird in einem Netzteil, dessen Eingangsstrom nicht sinusförmig ist und viele Oberschwingungen enthält, der Leistungsfaktor nicht 1, selbst wenn die Grundschwingung des Stroms mit der Spannung in Phase ist?
  3. Welche Aussage über den Weg des Spulenstroms in einem Tiefsetzsteller (Buck-Konverter) ist richtig, solange der Schalter ausgeschaltet ist?
  4. Welche Ausgangsspannung ergibt sich im nichtlückenden Betrieb bei einem idealen Hochsetzsteller (Boost-Konverter) mit 5 V Eingangsspannung und einem Tastverhältnis des Schalters von 0,6?
  5. Wie groß ist im nichtlückenden Betrieb der Betrag der Ausgangsspannung eines idealen Hoch-Tiefsetzstellers (invertierender Buck-Boost-Konverter) bei 12 V Eingangsspannung und einem Tastverhältnis von 0,6?

Vergleiche zu diesem Thema