Brückengleichrichter werden üblicherweise zur Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) verwendet. Die Berechnung von Wellspannung und Wirkungsgrad ist für die Gestaltung effektiver Stromversorgungen von wesentlicher Bedeutung.

Berechnung der Ripple-Spannung

Die Ripple-Spannung ist der Restwechselstromanteil am Ausgang eines Gleichrichters, der mit der Formel

Vripple = Iload / (f × C)

Wobei Iload der Laststrom ist, f die Welligkeitsfrequenz ist und C die Kapazität des Filterkondensators ist.

Berechnungseffizienz

Der Wirkungsgrad gibt an, wie gut der Gleichrichter Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Er wird berechnet als:

Effizienz (%) = (DC-Leistung/Eingangsleistung) × 100

Die Ausgangsgleichstromleistung ist das Produkt aus Gleichspannung und Laststrom, während die Eingangsleistung die Eingangswechselspannung und den Eingangswechselstrom berücksichtigt.

Effizienz ≈ (Vdc × Iload) / (Vrms × Iin) × 100

Praktisches Beispiel

Angenommen, ein Brückengleichrichter versorgt eine Last von 1A mit einem Filterkondensator von 1000μF. Die Eingangswechselspannung beträgt 230V RMS. Die Welligkeitsspannung kann wie folgt geschätzt werden:

Vripple = (1A) / (2 × 50Hz × 0,001F) = 10V

Der Wirkungsgrad kann durch Berechnung der an die Last abgegebenen Leistung im Vergleich zur Eingangsleistung unter Berücksichtigung der Verluste in Dioden und anderen Komponenten angenähert werden.