Zweiweg Gleichrichtschaltungen
Bei der Einweg- oder M1-Gleichrichtschaltung wird nur eine Halbwelle der Wechselspannung genutzt. Das ist zum einen von der Energiebilanz her nicht wirtschaftlich, andererseits ist der Gleichspannungsanteil der Mischspannung am Ausgang mit weniger als einem Drittel sehr gering. Für eine Gleichspannung mit möglichst geringem Wechselspannungsanteil sind dann sehr große Ladekapazitäten notwendig. Mit zunehmender Belastung nimmt die Welligkeit, die sogenannte Brummspannung stark zu.
Mit einer Zweiweg-Gleichrichtschaltung, die es in zwei Varianten gibt, sind die Resultate besser, da beide Halbwellen der Wechselspannung genutzt werden. Eine Variante nennt sich Zweipulsmittelpunktschaltung M2. Nach der alten Benennung war es die M-Schaltung. Die zweite Variante ist die Einphasen-Brückengleichrichtschaltung oder B-Schaltung, die auch als Zweipulsbrückenschaltung B2 bezeichnet wird.
Zweipuls-Mittelpunktschaltung – M2
Zur Spannungsversorgung ist ein Transformator mit einer mittenangezapften Sekundärwicklung notwendig. Die Anzapfung stellt für die Ausgangsgrößen die Bezugsmasse dar. Die Spannungen der beiden Halbwicklungen in Bezug zur Masse sind halb so groß wie zwischen den Punkten A und B. Das Zeitdiagramm zeigt, dass beide Teilspannungen zueinander eine inverse Phasenlage haben. Die Dioden sind in der M2-Gleichrichtschaltung so geschaltet, dass im zeitlichen Verlauf jede Halbwelle ausgenutzt wird. Bei der positiven Halbwelle am Anschlusspunkt A liegt am unteren Anschlusspunkt die negative Halbwelle. Leitet die obere Diode, dann ist die untere gesperrt.
Die M2-Mittelpunktschaltung erzeugt eine Vollwellengleichrichtung mit einer DC-Ausgangsspannung. Der Gleichrichtwert \(\overline {\left| u \right|} = 0,6366 \cdot \widehat u\) ist verglichen mit der M1-Schaltung doppelt so hoch. Der Wechselspannungsanteil der belasteten Schaltung hat die doppelte Frequenz der AC-Quellenspannung. Für eine gleich gute Glättung benötigt der Ladekondensator nur die halbe Kapazität.
Durch Wahl der Radiobuttons kann für die erste Periode die Arbeitsweise der M2-Schaltung verdeutlicht werden.
keine Aktion
1. Halbperiode
2. Halbperiode;
Mittelpunktschaltung für symmetrische Ausgangspannungen
Werden an einen Transformator mit zwei gleichen Sekundärwicklungen oder einer Sekundärwicklung mit Mittelanzapfung zwei M2-Schaltungen antiparallel angeschlossen, dann stehen am Ausgang zwei zur Masse symmetrische Gleichspannungen zur Verfügung. Diese M2-Mittelpunktschaltung ist ebenfalls eine Vollweggleichrichtung. Zur Glättung der Welligkeit werden zwei Ladekondensatoren benötig. Sie müssen mit richtiger Polung angeschlossen werden. Das Bild zeigt die Schaltung und den Spannungsverlauf ohne Ladekondensatoren.
