Zu der Erkenntnis, dass Sprache wichtig ist, gelangte ich erst recht
spät. Daher bitte ich um Verständnis, was einige Fehler angeht, und
hoffe, dass meine alten Arbeiten trotzdem den einem oder anderen
nützen.
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Wechselrichter I
Wechselrichter I
Ein Wechselrichter dient dazu aus einer Gleichspannung (DC) eine
Wechselspannung (AC) zu generieren. Gleichspannung ist eine Spannung
frei von Spanunnugsschwankungen, sie wird zum Beispiel von einer
Batarie erzeugt. Richtet man eine Wechselspannung gleich, so erhält
man NIE eine echte Gleichspannung. In der Gleichspannung verbleiben
immer Wechselspannungsanteile (Brummspannung). Wechselspannung nennt
man eine Spannung mit stetig wechselndem Vorzeichen. Die Maßeinheit
für die Geschwindigkeit dieser Schwingungen ist die Frequenz f [Hz]
(Schwingungen pro Sekunde). Sie kann errechnet werden in dann man 1
durch die Periodendauer T (Zeit die während einer ganzen Schwingung
vergeht.) teilt. Eine ``saubere'' Wechselspannung ist eine
Sinusspannung.
Die einfachste Form eine Wechselspannung zu erzeugen ist, mit zwei
Wechslern die Polung der Ausgangsspannung umzukehren. Diese Methode
ist allerdings nicht so gut, da die Frequenz, welche mit Relais
erreicht werden kann, nicht hoch genug ist und man einen sehr großen
Verschleiß an diesen hätte. Weiterhin kenne ich Niemanden, der den
ganzen Tag einen Schallter 100mal in der Sekunde (für 50Hz
Netzfrequenz) umlegen will. Die Ausgangsspannung einer solchen
Schaltung währe eine Rechteckspannung.
Also muß diese Aufgabe des Umpolen von einer elektrischen Schaltung
erledigt werden. Schaltet man vier Transistoren als Brückenschaltung,
so kann man durch geschicktes ansteuern dieser ein Wechselspannung
erreichen. Wollen wir mir dieser Schaltung zum Beispiel eine
Rechteckspannung erzeugen, so müssen wir die Transistoren über Kreuz
ansteuern. Also V1 und V3 oder V2 und V4. Der Strom fließt dann einmal
über V1, Last, V3 also ist an der linken Seite der Last Pluspol, und
das andere mal V4, Last, V2, diesmal ist Pluspol ist diesmal rechts.
Somit wird die Spannung an der Last umgedreht. Es entsteht eine
Wechselspannung. Möchte man nun eine Sinusspannung an der Last haben,
muß man die Transistoren eben nicht gleich ganz durchschalten lassen,
sondern im Takt und Amplitude einer Sinusspannung ansteuern. Da diese
Aufgabe nicht ganz trivial ist, wird das das Ansteuern der
Transistoren meistens von Prozessoren übernommen. Die Dioden V5-V8
sind Rückstromdioden. Ein Rückstrom kann auftreten, wenn die Last
einen induktiven Anteil hat. Beim Abschalten einer Spule wird in
dieser nämlich eine Spannung induziert, welche entgegengesetzt der
anliegenden Spannung ist. Die Selbstinduktionsspannung.
Will man diese Brückenschaltung selber bauen und ansteuern, so ist zu
beachten, das die Basen verschiedene Potentiale haben. V2 und V3 haben
ihre 0,7V gegen 0V (Masse). V1 und V4 allerdings haben ihr Potential
über der Last. Also 0,7V + Spannung an der Last + Spannung an V2
bzw. V3. Weiterhin ist zu beachten, das die Wechselspannung nicht
Absolut ist. Nur zwischen den Ausgängen hat man eine ``echte''
Wechselspannung. Mißt man zwischen 0V und einem Ausgang hat man in der
Wechselspannung einen Gleichspannungsanteil. Möchte man den
Gleichspannungsanteil aus einer Spannung rausfiltern, so muß man
lediglich einen Kondensator zwischen Ausgang und Last.
Anlagen:
Siehe auch:
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