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Wandler / Gleichrichter

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Was ist ein Wandler?

Ein Wandler ist ganz allgemein gesprochen, ein elektronisches Bauteil, welches einen Strom oder eine Spannung verändert. Wandlermodule können Gleichstrom in Wechselstrom wandeln und umgekehrt. Dem entsprechend unterscheidet man beim Spannungswandler zwischen folgenden Typen:
  • Wechselrichter
  • Gleichrichter
  • Umrichter
  • Transformator

Was macht ein Wandler?

Wandlermodule in Form von Wechselrichter wandeln eine Gleichspannung in eine Wechselspannung um. Gleichrichter machen genau das Gegenteil. Umrichter verändern die Frequenz einer Wechselspannung. Transformatoren erhöhen oder senken Spannung oder Stromstärke. Manche Transformatoren, die sogenannten "Trenntransformatoren", geben den eingespeisten Wechselstrom in exakt der gleichen Spannung und Stromstärke weiter. Trotzdem erfüllen sie eine wichtige Funktion: Sie bieten eine vom Netzstrom und der Erdung entkoppelte Stromquelle. Mit ihrer Hilfe lassen sich beispielsweise Geräte unter Strom öffnen und reparieren. Obwohl Trenntransformatoren nicht wirklich etwas Umwandeln, können sie im weitesten Sinne als Wandler bezeichnet werden.

In der Elektrotechnik hat sich der "Wandler" als Begriff für einen Konverter etabliert, der einen Strom in eine messbare Größe herabwandelt. Klassische Wandlermodule sind daher in der Starkstromtechnik sehr gefragt. Diese Wandler machen den Strom aus Überlandleitungen oder aus großen Stromgeneratoren erst messbar.

Was ist ein Gleichrichter?

Ein Gleichrichter wandelt einen Wechselstrom in einen Gleichstrom um. Gleichrichtermodule sind dann erforderlich, wenn ein mit Gleichstrom betriebenes Gerät an eine Wechselstromquelle angeschlossen werden soll. Ladegeräte sind klassische Beispiele für Gleichrichtermodule. Sie wandeln den 230 V Hausstrom durch den integrierten Gleichspannungswandler in einen Strom um, welcher den Akku aufladen kann. Gleichzeitig haben sie einen integrierten Spannungswandler. Damit wird der zu ladende Akku nicht überlastet. Gleichrichter und Wandler haben damit auch eine Schutzfunktion.

Was macht ein Gleichrichter?

Wechselstrom hat seinen Namen von seiner Fließrichtung. Während die Elektronen beim Gleichstrom kontinuierlich entlang des Leiters wandern, springen die Ladungen beim Wechselstrom in einer hohen Frequenz vor- und zurück. Der Vorteil des Wechselstroms ist, dass er über sehr weite Strecken transportiert werden kann. Sein Nachteil ist, dass er ohne Wandler bzw. Gleichrichter für viele Geräte nicht nutzbar ist. Gleichrichter Wandlermodule sorgen dafür, dass der Wechselstrom nur noch in eine Richtung fließt und nicht mehr "zurückspringen" kann.

Wie wird aus Wechselspannung Gleichspannung?

Für Gleichrichtermodule gab es in der Vergangenheit zahlreiche technische Ansätze. Heute hat sich die Diode als Kernelement von einem Gleichrichter durchgesetzt. Eine Diode ist ein sogenannter "Halbleiter". Halbleiter lassen Strom nur in einer Richtung passieren. Die Gleichrichtermodule schneiden damit von der Sinuskurve des Wechselstroms praktisch eine Hälfte ab. Das Ergebnis ist ein Gleichstrom, der allerdings recht unregelmäßig weiterfließt. Wandlermodule sind daher mehrstufig aufgebaut. In der ersten Station vom Wandler wird der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt. Dieser noch stark ab- und anschwellende Gleichstrom lädt einen Kondensator auf. Ein Kondensator in einem Wandler ist praktisch eine kleine chemische Batterie. Sie nimmt sehr schnell Ladung auf und gibt sie ebenso schnell wieder ab. Dadurch wird der Strom im Gleichrichter "geglättet". Ein integrierter Spannungswandler transformiert die Spannung auf die gewünschte Stärke um. Ein hochwertiger Wandler hat damit mehrere Aufgaben zu erfüllen, die alle in einer gleichbleibenden Zuverlässigkeit umgesetzt werden müssen. Moderne Wandlermodule bestehen daher aus hochwertigen Werkstoffen und innovativen Baugruppen.
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