Ein am Haushaltsnetz (230 V~, 50 Hz) angeschlossener Modelleisenbahntrafo liefert über die
Sekundärwicklung eine ungefährliche Wechselspannung von etwa 14 Volt. Mit Wechselstrom
werden z.B. elektromagnetische Weichen geschaltet und Glühlampen zum Leuchten gebracht.
Mit Hilfe einer Brückenschaltung aus vier Dioden kann die Wechselspannung in eine pulsierende
Gleichspannung umgeformt werden. Auf der Modelleisenbahnanlage lassen sich damit auch Blink-
lichter und Lichterketten mit Leuchtdioden (LEDs) anschließen. Leuchtdioden sind polaritäts-
abhängig und müssen daher an eine Gleichstromquelle angeschlossen werden.
Zunächst soll der Stromfluß in den parallel geschalteten Diodenzweigen in der folgenden Brücken-
schaltung beobachtet werden.
Bei der Brückenschaltung mit vier Dioden zeigt die animierte Grafik, dass jeweils zwei Dioden
abwechselnd die Stromführung übernehmen.
Es fließt während der positiven und negativen Halbwelle der Trafo-Wechselspannung am Ausgang
des Brückengleichrichters ein pulsierender Gleichstrom durch den Verbraucher.
Es hat den Anschein, als wenn die Dioden lediglich die negativen Halbwellen in den positiven
Bereich "umgeleitet" haben.
Bei genauerer Betrachtung ist aber zu erkennen, dass infolge eines kleinen Spannungsabfalles
von 0,6 Volt pro beteiligter Diode, die Höhe der pulsierenden Gleichspannung etwas kleiner ist.
Ein Elektrolytkondensator mit der Kapazität C wird vom Brückengleichrichter aufgeladen und vom
Verbraucher R teilweise entladen.
Der Ladekondensator ist parallel zum Verbraucher geschaltet.
In der Testschaltung mit einer Trafospannung von Ueff = 10 V~ und C = 1000 µF und
R = 50 Ohm erhält man den im nachfolgenden Bild eingezeichneten geglätteten Spannungsverlauf.
Der Kondensator C wird vom Brückengleichrichter aufgeladen, wenn die treibende Spannung
größer ist als die momentane Kondensatorspannung und entlädt sich teilweise bis zur nächsten
Aufladung von einer weiteren positiven Halbwelle über den Widerstand R des Verbrauchers.
Frage 1:
Der geglättete Spannungsverlauf zeigt eine Restwelligkeit von einigen Volt.
Lese aus der Grafik grob die Differenz zwischen Spannungs-Maximum und -Minimum ab.
Wie hoch ist dort etwa die Restwelligkeit in Volt?
Frage 2:
Wenn die Kapazität des Ladekondensators in der angegebenen Schaltung verdoppelt wird auf
C = 2000 µF, wird dann die Glättung besser oder schlechter?
