Berechnung von Laststrom und Leistungsdissipation in Gleichrichterschaltungen
Gleichrichterschaltungen wandeln Wechselspannung in Gleichspannung um, und das Verständnis ihres Laststroms und ihrer Verlustleistung ist für die Gestaltung effizienter Stromversorgungen unerlässlich.
Berechnung des Laststroms
Der Laststrom in einer Gleichrichterschaltung hängt vom Lastwiderstand und der Ausgangsspannung ab und kann nach dem Ohmschen Gesetz berechnet werden:
Iload = VDC / Rload
Dabei ist VDC die mittlere Ausgangsspannung und Rload der Lastwiderstand.
Berechnung der Leistungsdissipation
Die Verlustleistung in einer Gleichrichterschaltung beinhaltet die Verluste an Dioden und anderen Komponenten.
Pdiss = Iload × Vdrop
Dabei ist Vdrop der gesamte Spannungsabfall an den Dioden während der Leitung, der bei einem Brückengleichrichter typischerweise die Durchlassspannung von zwei in Reihe liegenden Dioden einschließt.
Beispielrechnung
Angenommen, der Lastwiderstand beträgt 1000 Ω und die Ausgangsspannung 12 V DC. Der Laststrom ist:
Iload = 12 V / 1000 Ω = 0,012 A (12 mA)
Wenn die Diodendurchlassspannung 0,7 V pro Diode beträgt und zwei Dioden leiten, beträgt der Gesamtspannungsabfall 1,4 V. Die Verlustleistung in den Dioden ist:
Pdiss = 0,012 A × 1,4 V = 0,0168 W (16,8 mW)