Kann man Wechselstrom mit geringer Spannung gleichrichten?
Um Wechselstrom gleichzurichten kann man eine Brücken-Schaltung mit 4 Dioden verwenden, oder einen fertigen Gleichrichter (der diese Dioden vermutlich auch enthält). In den technischen Angaben steht immer ein Wert UF (Schwellwert?) von ca. 1 bis 1,1 Volt, der wie ich gelesen habe bedeutet, dass die Spannung um diesen Wert verringert wird, und zwar bei jeder Diode.
Bedeutet das, wenn ich einen Wechselstrom mit einer Spannung von 1 Volt hätte, den ich gleichrichten wollte, am Ende überhaupt keine Spannung mehr vorhanden wäre? Gibt es eine andere Möglichkeit, um in diesem Fall eine Gleichrichtung durchzuführen?
2 Antworten
Jein, es ist etwas kleiner als 1 Volt, weil 1 Volt Wechselspannung ja einen Spitzenwert von 1,4V hat, sofern du mit dem 1Volt den Effektivwert meinst.
Aber ja es stimmt, dass eine normale Gleichrichtung in dem Bereich nicht mehr Sinnvoll ist.
Für Messtechnische Anwendungen gibt es Präzisionsgleichrichter, welche den Spannungsabfall über die Dioden kompensieren:
https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zisionsgleichrichter
Allerdings sind diese Gleichrichter nur für Messtechnische Zwecke geeignet, während die anderen Diodengleichrichter meistens für die Spannungsversorgung eines Gerätes verwendet werden.
In letzterem Fall macht eine Versorgungsspannung von unter 1V Effektiv aber ohnehin keinen wirklichen Sinn mehr.
Alternativ kann man noch Schottky Dioden nehmen die haben ein Uf von ca 0.3 V der Gleichrichter hat also einen Spannungsabfall von ca 0.6V, ist aber wie gesagt nicht mehr zielführend.
Nein in normalen Gleichrichtern werden normale Siliziumdioden verbaut.
Das UF von 1.1V passt auch zu Siliziumgleichrichtern.
Eine Siliziumdiode hat ein UF von ca 0.6V. Bei einem Brückengleichrichter sind immer zwei Dioden in Serie daher die 1.2V die 1.1 ergeben sich dadurch, dass die 0.6V für Siliziumdioden nur ein ungefährer Wert sind, der Wert ist stark Temperaturabhängig.
Eine Schottkydiode hat ein UF von 0.3V also nur etwa halb so groß wie das einer Siliziumdiode.
Man kann auch Germaniumdioden nehmen, die haben auch bei Spannungen dicht bei 0 noch eine gewisse Durchlassfähigkeit. Leider auch in Sperrrichtung. Aber die Kurve ist asymmetrisch genug, dass hier immer noch ein "Nutzsignal" übrig bleibt - in diesem Fall eine positive Gleichspannung.
Richtig, allerdings haben diese Dioden sehr schlechte andere Eigenschaften, wie eben der hohe Leckstrom, wesswegen ich sie nur bedingt für die Signalgleichrichtung zum Einsatz nehmen würde.
Zudem haben neuere Schottkydioden durchaus ebenfalls die selben Eigenschaften aber mit geringeren Leckstrom und besseren Temperatureigenschaften, wesswegen Germaniumdioden in neueren Designs kaum mehr verwendet werden.
Also wenn man mit dem Strom im Bereich von µA bleibt, dann liefern auch Silizium Schottkydioden ähnliche Spannungsabfälle wie Germaniumdioden (typisch 0.1V).
Bei einer so geringen Spannung würde ich auch keine Schottkydioden verwenden sondern einen Aktiven Gleichrichter vorziehen
Ja das habe ich auch in meiner Antwort geschrieben ;)
Die Antwort mit den Schottkydioden bezogen sich lediglich auf die Verwendung von Germaniumdioden, welche zunehmend durch Schottkydioden ersetzt werden, weil Schottkys alles in allem die bessere alternative zu Germaniumdioden sind.
Man kann mit einem Operationsverstärker Gleirichterschaltungen bauen, die Wechselspannung im Bereich Millivolt noch gleichrichten können.
Weißt du zufällig, ob in den fertig erhältlichen Gleichrichtern auch solche Schottky Dioden verbaut sind? Mir ist aufgefallen, dass dort auch ein UF von ca. 1,1V angegeben ist, und das wäre ja ungefähr der Wert den man erwarten würde, wenn man zwei dieser Dioden zusammen schaltet. Ich hatte mich bisher gewundert, weil ich immer davon ausgegangen bin, dass der Wert von normalen Dioden mit zwei multipliziert werden muss.