Was ist eine Diodenbrücke?
Eine Diodenbrücke ist eine Anordnung von vier Dioden, die so miteinander verbunden sind, dass eine Wechselstromversorgung, die an zwei der vier Punkte der Brücke angelegt wird, einen Gleichstromausgang an den verbleibenden beiden Punkten erzeugt. Eine Diodenbrücke oder ein Diodenbrückengleichrichter, wie sie auch genannt werden, ist somit eine elektrische Komponente zum Glätten oder Gleichrichten einer Wechselstromversorgung, um einen Gleichstromausgang zu erzeugen. Ein sehr gutes Beispiel für eine Diodenbrücke bei der Arbeit ist ein Wechselstrom-Mobiltelefonladegerät, das, wenn es an eine Wechselstromsteckdose angeschlossen ist, einen Gleichstrom zum Laden des Telefons liefert.
Um die Funktionsweise einer Diodenbrücke zu verstehen, müssen die grundlegenden Unterschiede zwischen Wechsel- und Gleichstrom sowie die Funktionsweise von Dioden bekannt sein. Die meisten Menschen sind mit dem Gebrauch von Batterien in Haushaltsgeräten, Spielzeugen, Kameras und Telefonen gut vertraut. Eine Batterie ist ein gutes Beispiel für eine Gleichstromversorgung mit festgelegter Polarität, dh einem festgelegten positiven und negativen Pol, der sich nie ändert. Die Wechselstromversorgung einer Haushaltssteckdose weist eine wechselnde Polarität auf, die sich ungefähr 50- bis 60-mal pro Sekunde umkehrt.
Bei Verwendung eines Wechselstromnetzteils zum Betreiben eines Gleichstromgeräts muss diese Wechsel- oder Umpolung geglättet oder gleichgerichtet werden, um die stabile, unveränderliche Polarität zu erzielen, die ein Gleichstromnetzteil kennzeichnet. Ohne diese Gleichrichtung würde der Wechselstrom das Gerät beschädigen oder zerstören. In den meisten Anwendungen wird diese Glättung durch Verwendung eines Brückengleichrichters oder einer Diodenbrücke erreicht.
Dioden sind elektronische Bauteile, bei denen elektrischer Strom nur in eine Richtung fließt. Wenn vier Dioden in einer Gleichrichtungskonfiguration miteinander verbunden sind, unterbrechen sie effektiv eine Hälfte des Wechselstromzyklus und lassen eine Hälfte die Brücke passieren. Die Leistung, die durch die Diodenbrücke fließen darf, ist kein besonders gleichmäßiger Gleichstrom, weist jedoch zumindest eine stabile Polarität oder eine positive-negative Beziehung auf. Dies wird als Halbwellengleichrichtung bezeichnet, da die Hälfte der Wechselstromzykluswelle entfernt oder blockiert wird. Um die verbleibende Wechselstromwelligkeit der Versorgung auszugleichen, können Kondensatoren zwischen den positiven und negativen Ausgängen eingefügt werden.
Diodenbrücken werden verwendet, um Gleichstrom in einer Vielzahl von Anwendungen zu erzeugen, von winzigen Stromversorgungen auf elektronischen Leiterplatten bis zu riesigen industriellen Beispielen, die große Gleichstromelektromagnete und -motoren antreiben können. Die physikalische Größe der Diodenbrücke ist alles, was sich in diesen Anwendungen ändert. der grundaufbau der brücke bleibt gleich. Obwohl es andere Möglichkeiten gibt, Gleichstrom aus Wechselstromversorgungen zu erzeugen, bleibt die Diodenbrücke die billigste und bequemste Methode.