Gleichrichterstufen

Gleichrichterstufen sind elektronische Schaltungen, die Wechselstrom in Gleichspannung umwandeln. Sie bestehen typischerweise aus Halbleiterbauelementen wie Dioden oder Thyristoren und dienen als erste Stufe in einem Netzteil oder als eigenständige Rectifier-Block. Ziel ist es, eine gleichgerichtete, pulsierende Gleichspannung zu erzeugen, die anschließend geglättet wird, um eine stabile DC-Versorgung bereitzustellen.

Die gängigsten Bauformen sind Halbwellengleichrichter, Vollwellengleichrichter und Brückengleichrichter. Bei Halbwellengleichrichtern wird nur eine Halbwelle durchgelassen, bei Vollwellengleichrichtern werden beide Halbwellen genutzt, oft mittels zweier Dioden oder einer Brückenschaltung aus vier Dioden. Center-tapped-Konfigurationen verwenden einen Transformator mit Mittelpunktabgriff, um Vollwellenbetrieb mit zwei Dioden zu ermöglichen. Gesteuerte Gleichrichterstufen verwenden Thyristoren oder MOSFETs, deren Ausgangsleistung durch gezielte Ansteuerung geregelt werden kann.

Wesentliche Eigenschaften betreffen den pulsierenden Charakter der Gleichspannung und den Spannungsabfall der Bauelemente. Die Glättung erfolgt üblicherweise durch Kondensatoren (und ggf. Induktivitäten), wodurch sich die Ripplehöhe reduziert. Wichtige Kenngrößen sind Spitzenwert (PIV), Stromstärke, Ripple, Temperaturentwicklung und die Verlustleistung in den Dioden bzw. Thyristoren. Hohe Anforderungen an Isolierung, Transfomatorspannung und Sicherungsschutz spielen ebenfalls eine Rolle.

Anwendungen finden sich in Netzteilen, Ladegeräten, Industrie- und Hochspannungsnetzen sowie in älteren bzw. speziellen Empfängern und Geräten, wo eine direkte Gleichrichtung der Wechselspannung benötigt wird. In modernen Geräten kommen häufig Mehrphasen- oder geregelte Gleichrichterschaltungen zum Einsatz, um Effizienz, Regelbarkeit und Wärmeentwicklung zu optimieren.