/ Elektrotechnik

Halbleiter & Dioden

Shockley-Diodengleichung, Schleusenspannung, LED-Vorwiderstand, Zener-Stabilisierung, Einweg- und Brückengleichrichter sowie die Restwelligkeit am Glättungskondensator — die zentralen Formeln rund um Halbleiterdioden.

7 Rechner in dieser Kategorie, jeweils mit automatischer Variablen-Umstellung.

E01

Shockley-Diodengleichung

Strom-Spannungs-Kennlinie einer idealen Diode: I = I_S · (e^(U / (n · U_T)) − 1). Verknüpft Diodenstrom, Sperrsättigungsstrom und Temperaturspannung.

E02

Schleusenspannung (Diode in Reihe)

Spannung am Lastwiderstand bei einer Diode in Reihe: U_R = U_Q − U_D. Typisch fallen an einer Silizium-Diode rund 0,7 V ab.

E03

LED-Vorwiderstand

Vorwiderstand einer LED an einer Spannungsquelle: R_V = (U_ges − U_LED) / I_LED. Begrenzt den Strom auf den zulässigen Betriebsstrom.

E04

Zener-Stabilisierung

Vorwiderstand einer Zener-Stabilisierungsschaltung: R_V = (U_in − U_Z) / I_Z. Hält die Ausgangsspannung auf der Zener-Durchbruchspannung.

E05

Gleichrichter (Einweg)

Arithmetischer Mittelwert der Einweggleichrichtung: U_DC = U_peak / π. Nur eine Halbwelle gelangt zur Last, die andere wird gesperrt.

E06

Gleichrichter (Brücke)

Arithmetischer Mittelwert der Brückengleichrichtung: U_DC = 2 · U_peak / π. Beide Halbwellen werden genutzt, der Mittelwert ist doppelt so hoch wie beim Einweg.

E07

Glättungskondensator (Restwelligkeit)

Spannungsrippel am Ladekondensator: ΔU = I / (f · C). Verknüpft Laststrom, Pulsfrequenz und Kapazität mit der verbleibenden Welligkeit.