Gleichrichterdiode – Funktionsweise, Einsatzgebiete, Aufbau.

 
Eine der wichtigsten elektronischen Bauteile ist die Diode. Ihre Funktion besteht darin, Strom nur in eine Richtung fließen zu lassen. Es gibt viele verschiedene Diodentypen auf dem Markt, die sich in ihrer Form und natürlich auch in ihren Eigenschaften unterscheiden.Wenn wir an Dioden denken, denken wir oft an Beleuchtung und LEDs. Dies ist jedoch nur eine von vielen Diodenarten, wie beispielsweise Schottky-Dioden und Zenerdioden. Ein sehr verbreiteter Diodentyp mit einem breiten Anwendungsspektrum sind Gleichrichterdioden, deren Funktion die Gleichrichtung von Wechselstrom ist.Gleichrichterdioden gehören zu den gebräuchlichsten elektronischen Bauteilen, da sie in fast allen Geräten verwendet werden, die eine Wechselstromversorgung benötigen. Dank ihnen ist der Betrieb solcher Geräte möglich, denn während im Stromnetz Wechselstrom fließt, arbeiten elektronische Geräte mit Gleichstrom.

Gleichrichterdiode – Wozu dient sie?

Die einfachste Anwendung einer Gleichrichterdiode ist die Stromgleichrichtung, d. h. die Umwandlung von niederfrequentem Wechselstrom in Gleichstrom. In Gleichrichterdioden fließt Strom erst, nachdem eine bestimmte Spannung in Durchlassrichtung angelegt wurde.

Parameter von Gleichrichterdioden

Gleichrichterdioden haben aufgrund ihres Anwendungsbereichs zwei grundlegende und besonders wichtige Parameter: die maximal zulässige Sperrspannung und den maximalen Durchlassstrom.

Diese beiden Parameter sind für den Entwickler von größter Bedeutung.

Ein weiterer wichtiger Parameter ist der maximale Momentanstrom, der den tatsächlichen Überlastwiderstand bestimmt. Weitere wichtige Parameter sind: die Erholungszeit bis zum Erreichen der Nenn-Sperrstrombelastbarkeit und die maximale Verlustleistung der Diode.

Aufbau einer Gleichrichterdiode

Gleichrichterdioden bestehen hauptsächlich aus Silizium, obwohl auch Germaniumdioden vorkommen, wenn auch immer seltener. Gleichrichterdioden sind mehrlagig aufgebaut und zeichnen sich durch einen niedrigen Durchlasswiderstand von wenigen Ohm aus, was einen hohen Gleichrichterwirkungsgrad ermöglicht.

Hochleistungsgleichrichterdioden hingegen verfügen aufgrund der hohen Wärmeentwicklung über ein zusätzliches Gehäuse zur besseren Wärmeableitung. Zusätzlich sind sie mit Kühlkörpern oder sogar aktiven Kühlsystemen ausgestattet.

Die Stromrichtung einer Diode lässt sich sehr leicht bestimmen, da sie auf der Kathodenseite mit einem Streifen markiert ist, der die Richtung angibt.

Typen von Gleichrichterdioden – Symbol.

Jede Gleichrichterdiode sollte ein Symbol haben, das ihren Betriebsbereich angibt.

Der Betriebsbereich einer Diode wird üblicherweise durch den Stromwert in Ampere (A) und den Spannungswert in Volt (V) angegeben.

Typen von Gleichrichterdioden:

  • Niedrigleistungsdioden (> 1 W),
  • Mittelleistungsdioden (1–10 W),
  • Hochleistungsdioden (> 10 W).

Wie schließt man eine Gleichrichterdiode an?

Der Anschluss einer Gleichrichterdiode hängt vom gewünschten Effekt ab. Man unterscheidet zwischen Parallel- und Reihenschaltung.

Gleichrichterdioden werden parallel geschaltet, wenn die Strombelastbarkeit erhöht werden soll. Soll hingegen die Sperrspannung erhöht werden, verwendet man eine Reihenschaltung.

 

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