Ist ein Vollwellengleichrichter besser als ein Halbwellengleichrichter?

Beide können richtig funktionieren, wenn sie richtig entworfen wurden. Wenn Sie eine dumme Gleichrichterversorgung haben, die einen 7805 speist, muss der Gleichrichterteil lediglich garantieren, dass die minimale Eingangsspannung für den 7805 eingehalten wird.

Das Problem ist, dass ein solches Netzteil die Eingangskappe nur an den Spitzen des Leitungszyklus auflädt, dann entleert der 7805 sie zwischen den Spitzen. Das bedeutet, dass die Kappe groß genug sein muss, um immer noch die minimale 7805-Eingangsspannung bei der ungünstigsten Stromentnahme für die maximale Zeit zwischen den Spitzen zu liefern.

Der Vorteil eines Vollweggleichrichters besteht darin, dass sowohl die positiven als auch die negativen Spitzen verwendet werden. Dadurch wird der Cap doppelt so oft aufgeladen. Da die maximale Zeit seit der letzten Spitze kürzer ist, kann die Obergrenze geringer sein, um die gleiche maximale Stromaufnahme zu unterstützen. Der Nachteil eines Vollwellengleichrichters besteht darin, dass er 4 Dioden anstelle von 1 benötigt und ein weiterer Diodenspannungsabfall verloren geht. Dioden sind billig und klein, daher ist meistens ein Vollweggleichrichter sinnvoller. Eine andere Möglichkeit, einen Vollwellengleichrichter herzustellen, ist die Sekundärseite eines Transformators mit Mittelabgriff. Die Mitte ist mit Masse verbunden und es gibt eine Diode von jedem Ende zur rohen positiven Versorgung. Diese Vollwellengleichrichtung mit nur einem Diodenabfall im Pfad, erfordert jedoch einen schwereren und teureren Transformator.

Ein Vorteil eines Einweggleichrichters besteht darin, dass eine Seite des AC-Eingangs direkt mit der gleichen Masse wie der DC-Ausgang verbunden werden kann. Das spielt keine Rolle, wenn der AC-Eingang eine Transformatorsekundärseite ist, aber es kann ein Problem sein, wenn der AC bereits auf Masse bezogen ist.

Vereinfachte Erklärung:

Ein idealer Halbwellengleichrichter "nutzt" nur die Hälfte der Wechselstromwellenform (daher der Name Halbwelle).

Ein idealer Vollwellen-Brückengleichrichter verwendet die gesamte AC-Wellenform.

Ein idealer Vollwellengleichrichter (mit einem Transformator mit Mittelanzapfung) verwendet auch die gesamte Wechselstromwellenform.

Sie können sehen, dass beim Einweggleichrichter jeder zweite Wechselstromzyklus übersprungen wird, wodurch eine Lücke in der Ausgangswellenform entsteht. Da beim Vollwellengleichrichter die gesamte Wellenform verwendet wird, ist die Lücke verschwunden (die effektive Ausgangsfrequenz wird verdoppelt).

Wenn diese Wellenformen an einen Kondensator angelegt werden, können Sie ziemlich deutlich sehen, dass der Kondensator für den Einweggleichrichter groß genug sein müsste, um die Spannung während dieser großen Lücke aufrechtzuerhalten, um einen sauberen Gleichstrom aufrechtzuerhalten. Da beim Vollweggleichrichter mehr „Spitzen“ vorhanden sind, kann der Kondensator bei gleicher Leistung kleiner sein als bei einem Einweggleichrichter.

Zu Ihrer Frage sollte ein richtig ausgelegter Halbwellengleichrichter einen ausreichend großen Kondensator haben, um die Regelung aufrechtzuerhalten, obwohl nur die Hälfte der Wechselstromwellenform verwendet wird, sodass die Regelung in Ordnung sein sollte. Es besteht keine Notwendigkeit, die Schaltung mit einer Brücke "aufzurüsten".

Nur zur Verdeutlichung, der Transformator, der die Spannungsabsenkung durchführt, funktioniert nur mit Wechselstrom. Der Gleichrichter wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um, was nicht heißt, dass die Spannung nicht variiert, es ist nur so, dass der Strom nicht in beide Richtungen fließt. Vollwellengleichrichter sind definitiv besser als Halbwellengleichrichter, weil sie Ihnen während beider Hälften des Zyklus Strom geben. Sie können sogar die DC-Polaritätsumkehr korrigieren!

Die Faustregel, die ich Ende der 70er Jahre gelernt habe, war 2000 uF pro Verstärker bei 60 Hz. Dieser Ausbilder erklärte auch, dass es in der Vergangenheit, da die Kosten auf der Verwendung von Vakuumröhren-Quecksilbergleichrichtern basierten und Transformatorkomponenten aus Kupfer und Stahl billig waren, eine wirtschaftliche Entscheidung war, ob man einen oder zwei Gleichrichter konstruierte. Und Zeit kann die wirtschaftliche Grundlage für technische Entscheidungen verändern.

Die Brückengleichrichtung hat einige Vorteile.

Wie andere Antworten bereits betont haben, können Sie mit kleineren Glättungskondensatoren davonkommen.

Ein weiterer Grund ist, dass, wenn Sie sich die Wellenform des Eingangsstroms eines Einweggleichrichters ansehen, dieser eine Gleichstromkomponente enthält. Diese Gleichstromkomponente trägt zu Transformatorsättigungsproblemen bei.