Die Spannung aus der Steckdose ist Wechselspannung, wie auch die Spannung aus Trafos. Meistens benötigt man aber Gleichspannung. Die Wechselspannung muss dafür erst einmal "gleichgerichtet" werden.
Mit einer einfachen Diode (z.B. 1N4007) lässt sich eine Halbwelle der Wechselspannung herausfiltern.
Liegt am Ausgang des Trafos oben + und unten – (positive Halbwelle), dann lässt die Diode den Strom durch. Ist es jedoch umgekehrt, oben liegt – und unten + (negative Halbwelle), dann sperrt die Diode. Dadurch wird das an U1 angeschlossene Gerät nur mit einer positven Spannung versorgt.
Das heißt aber auch, dass die Hälfte der Zeit gar keine Spannung anliegt und in der anderen Hälfte die Spannung extrem schwankt. Dafür kann man zusätzlich einen Elko (z.B. 470µF, 25V) zur "Glättung" hinzu schalten.
Während der positiven Halbwelle lädt sich der Elko bis auf das Maximum der Halbwelle auf. Sinkt die Spannung wieder ab, hält der Elko die Spannung jedoch hoch. Zieht das angeschlossene Gerät Strom, dann entlädt sich der Elko ein wenig und versorgt das Gerät. Dabei sinkt die Spannung etwas ab. Das geschieht so lange, bis die nächste positive Halbwelle kommt und den Elko wieder auflädt.
Die Spannung schwankt so nur noch sehr gering. Das restliche Schwanken nennt man auch "Brummen".
Ist die Last größer, zieht also mehr Strom, dann sinkt die Spannung schneller ab, das Brummen wird größer. Ein größerer Elko kann dem entgegen wirken, da er die Spannung länger anhalten kann. 5% Brummen ist ok. Bei 12V dürfte die Spannung also zwischen 11,4V und 12,0V schwanken.
Kleiner Nachteil ist, dass durch die Diode die Spannung um 0,7V sinkt, denn die fallen ja an der Diode ab. Liegt die Spitzenspannung bei 12,0V, dann kann man damit maximal 11,3V abgreifen. Das ist aber nicht so wirklich tragisch, wird meistens (wie so vieles) vernachlässigt.
Bei einer Einweggleichrichtung wird eine Halbwelle nicht genutzt. Kann man beide Halbwellen nutzen, könnte die Last größer sein und der Elko kleiner. Ein Brückengleichrichter macht das möglich.
Das Prinzip ist einfacher, als es aussieht.
Liegt am Anschluss 1 die positive Spannung und am Anschluss 2 die negative Spannung an, dann fließt der Strom durch D1 (D3 geht nicht da in Sperrichtung), die angeschlossene Last und dann durch D4 zum Anschluss 2.
Wechselt die Spannung ihre Polarität, fließt der Strom vom Anschluss 2 durch D2 (D4 geht nicht, da in Sperrichtung),durch die Last und zuletzt durch D3 zum Anschluss 1.
Setzt man wieder einen Elko an die gleichgerichtete Spannung, bleibt die Spannung fast konstant.
Da hierbei der Strom immer durch zwei Dioden fließt und nicht nur durch eine, verringert sich die Spannung um 1,4V. Deshalb eignet sich diese Schaltung absolut nicht für geringe Spannungen, es würde zu viel verloren gehen.
Den Brückengleichrichter kann man sich selbst zusammen bauen, indem man 4 Dioden benutzt. Alternativ gibt es aber fertige Brückengleichrichter mit 4 Dioden in einem Gehäuse.
