Halbwellengleichrichtung

Halbwellengleichrichtung ist eine einfache Gleichrichtertechnik in der Elektronik, bei der eine einzige Diode verwendet wird, um eine Wechselspannung in eine pulsierende Gleichspannung umzuwandeln. Das Eingangssignal, typischerweise eine sinusförmige Spannung, wird von der Diode nur während der positiven Halbwelle durchgelassen; die negative Halbwelle wird blockiert. Das resultierende Ausgangssignal besteht aus Pulsen mit einer Frequenz, die der Eingangsfrequenz entspricht.

Bei einem idealen Diode-Vorzeichen liegt der mittlere Gleichspannungswert der Last bei V_dc = V_peak/π. Praktisch addieren sich Verluste durch die Vor-Diode, insbesondere die Durchlassspannung V_D, wodurch der tatsächliche Ausgang abgesenkt wird. Die theoretisch maximale Effizienz eines Halbwellengleichrichters beträgt ca. 40,6 Prozent.

Aufbau und Betrieb: Typischerweise wird eine einzelne Diode in Serie mit der Last geschaltet; häufig kommt zusätzlich eine Transformatorstufe zum Einsatz, um Isolation zu gewährleisten und die Spannung anzupassen. Zur Glättung der Pulsversorgung kann ein Kondensator parallel zur Last verwendet werden, wodurch eine gleichmäßigere Gleichspannung entsteht. Bei der Halbwellengleichrichtung bleibt die Ripple-Frequenz bei der Eingangsfrequenz, im Gegensatz zur Vollwellengleichrichtung, bei der die Ripple-Frequenz doppelt so hoch ist.

Anwendungen und Nachteile: Halbwellengleichrichter finden sich in einfachen Netzteilen mit geringem Leistungsbedarf, als Detektoren in AM-Empfängern oder in Lehr- und Messaufgaben. Nachteile sind geringe Effizienz, relativ hoher Ripple und der Bedarf an oft größere Transformatoren- bzw. Kühlkapazitäten im Vergleich zu Vollwellensystemen. Aufgrund dieser Eigenschaften wird sie heute häufig durch Vollwell- oder Brückengleichrichter ersetzt.