Mit einer einzelnen Diode lässt sich ein Halbwellen- oder Einweggleichrichter (Einphasengleichrichter) realisieren, da nur die positiven (bzw. negativen) Halbwellen der angelegten Wechselspannung durchgelassen werden. Die Eingangswechselspannung liegt in Serie mit der Diode und dem Verbraucher (Last).
Der Anodenstrom (Ia) kann nur während jeder positiven (negativen) Halbwelle fliessen und wird während der negativen (positiven) Halbwelle gesperrt. Obwohl der Laststrom immer in derselben Richtung durch den Verbraucher fliesst, ist er aber noch kein Gleichstrom im eigentlichen Sinne. Es lässt sich sehr leicht beweisen, dass dieser »Gleichstrom« noch erhebliche Mengen an Wechselstromkomponenten (Welligkeit, Brumm) enthält. Man braucht hierbei gar keine Mathematik zu bemühen: das angeschlossene Voltmeter zeigt alles an, nur nicht die theoretisch erzeugte Gleichspannung.
Je nach Anwendung ist ein enormer Aufwand nötig, um mit Glättungsfilter (Siebung) auch eine praktisch nutzbare Gleichspannung entnehmen zu können. Abgesehen davon: diese Art der Gleichrichtung nutzt die zur Verfügung stehende Spannungs-/Stromquelle nur sehr schlecht aus. Die effektiv entnehmbare Spannung bei den Röhrengleichrichter lässt sich nach der Formel:
0,45 * Trafospannung
ermitteln, wobei die Trafowechselspannung als Effektivwert herangezogen wird. Geht man vom Spitzenwert der Eingangsspannung aus
Uss = Trafospannung * 1,4142 ,
so dient folgende Gleichung zur Ermittlung der entnehmbaren Spannung:
0,318 * Uss
Die Ausbeute ist also denkbar schlecht und veringert sich proportional je höher der zu entnehmende Strom ist. Das zuvor ermittelte Ergebnis bezieht sich daher auf die Leerlaufspannung und sinkt unter Last noch weiter ab.
Kann aus bestimmten Gründen nicht auf eine Einweggleichrichtung verzichtet werden, dann sollte auf Halbleiterdioden ausgewichen werden, da hier die Leistungsausbeute wesentlich günstiger aussieht. Begründet ist dies durch den wesentlich geringeren Spannungsabfall an der Diode.
Beträgt die Last aber nur wenige mA, dann kann ein solcher Gleichrichter seine »Vorzüge« (geringer Aufwand) voll ausspielen, z.B. in der Erzeugung von Anodenspannung in Oszilloskopen, Beschleunigungsspannung für Fernsehbildröhren oder für Hilfsspannung in Röhrenverstärker (-Ub).
Weiterhin ist zu beachten, dass durch den gleichgerichteten Ausgangsstrom eine einseitige Magnetisierung des Eisenkerns stattfindet, der durch die Sekundärwicklung des Netztransformators fliesst. Bei Vollwellengleichrichtung und anderen symmetrischen Schaltungen heben sich diese Magnetisierungsströme gegenseitig auf!
Einsatzgebiet:
Die Erzeugung von einer negativen Hilfsspannung (Gittervorspannung) ist heute das Einsatzgebiet einer Einphasengleichrichtung. Diese wird jedoch nicht mit Röhrengleichrichter realisiert, sondern mit Halbleiterdioden (z.B. 1N4007).
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