Witam,
Schemat tak jak w alternatorze, po usunięciu wszystkiego co nie potrzebne pozostaje prostrza wersja (jak poniżej). Potrzebujemy 6x dioda lub 1x mostek trójfazowy lub 3x mostek "zwykły".
Diody zwykłe, szybkie, schottky, mostek synchroniczny? Pytanie ile mamy pieniędzy i jaką sprawność chcemy uzyskać.
1. Najprosze - zwykłe diody prostownicze (przyjmując prąd 60A) - koszt ok. 10zł/sztuka
2. Szybkie? Nie potrzeba. Zaraz będzie dużo komentarzy że trzeba, więc udowadniam: jak najszybciej może się obracać śmigło? 200-300obr/min? dajmy nawet 600obr/min (=10obr/sek), załóżmy że mamy pięć par magnesów, mnożymy jedno przez drugie otrzymujemy prąd przemienny o częstotliwości... 50Hz. Każda najpodlejsza dioda prostownicza wyprodukowana za komuny musi działać poprawnie przy 200Hz. O obecnych diodach nie mówię.
3. Schottky? Oczywiście że warto. Ok. 30% mniejsze straty, ale za to cena - diody te są droższe i mają gorsze parametry (maksymalne napięcie wsteczne to 100..200V, oczywiście przy wiatrakach są generalnie mniejsze napięcia, ale nie możemy zapominać o wszelkich przepięciach/impulsach/wyładowaniach itd. gdzie jest indukcyjność tam są przepięcia)
4. Oczywiście ideał to mostek synchroniczny (prostowanie odbywa się na tranzystorach mosfet odpowiednio sterowanych), ale cena... widziałem jakieś zestawy na 10..20A za 100$. Straty mniejsze (w porównaniu do zwykłych diod) o ok. 70-80%.
"Napięcie wiadomo"... nie do końca. Tak jak pisałem mogą być przepięcia. Oczywiście znów znajdzie się ktoś "mądry" powie że mu działa. I działać będzie, aż się nie zepsuje.
Prąd... Temat rzeka przy prostowniu trójfazowym, trzeba trochę wyobraźni i można całość ogarnąć. Piszę w skrócie, jak ktoś chce dokładniej polecam:
http://elektro.w.interia.pl/energoel/mostek/index.html lub wikipedia. Musimy zdefiniować co to znaczy "prąd" - definicja jest prosta - jest to prąd mierzony na wyjściu mostka (ten już wyprostowany jednofazowy), oznaczmy go In (prąd nominalny). W każdym momencie w mostku pracują na raz dwie diody: jedna "u góry" i jedna "na dole", przełączają się co 60stopni przebiegu naprzemiennie (najpierw górna, później dolna, górna, dolna, ...). W danej chwili przez dane dwie diody płynie prąd In przez pozostałe 0. Średni prąd każdej diody to In/3.
I teraz najciekawsze: straty mocy. Straty całego mostka = 6x strata na pojedyńczej diodzie. Strata na pojedyńczej diodzie = prąd diody * spadek napięcia na diodzie (zależny od prądu) * (czas pracy diody / czas okresu). Ostatni czynnik jest prosty - wynosi 1/3. Prąd diody: In. Spadek napięcia na diodzie: U (przy In) a nie jak wiele osób myśli U (przy Iśrednim).
Jako przykład policzmy dla wskazanego mostka dla wskaznego prądu 60A (oczywiście mostków takich potrzebujemy trzy bo jest to mostek jednofazowy):
In: 60A
Un: 2.01V (z noty katalogowej)
Pstrat = 60*2.01*1/3 = 40,2W (na pojedyńczej diodzie)
Straty łączne: 40,2W * 6diod = 241,2W.
Dla uspokojenia mając 3 takie mostki możemy zdublować diody, wówczas Un =~ 1.8V i łączne straty ~ 216W.
Dla porównania obliczenia dla In = 25A i "zwykłego" mostka trójfazowego:
In: 25A
Un: 0,82V (zmierzone doświadczalnie)
Straty łączne: 41W (ile to jest 41W? tyle samo co zwykła żarówka wolframowa 40W)
"Czy można zamontować diody i mosfety na jednym radiatorze"?
Można, o ile na obudowach tych elementów występujące sygnały mają być połączone lub jeżeli zastosujemy przekładki izolacyjne. Ale jak już pisałem możemy natknąć się na spore moce więc albo jeden duży albo kilka mniejszych będzie potrzebne.