使用IRF540N MOSFET的DIY泡沫切割机

泡沫聚苯乙烯和聚苯乙烯已经成为最有效的模型制作方法之一，因为它们重量轻，成本极低，而且可以轻松地制作成一些令人惊叹的艺术品。

但是使用聚苯乙烯泡沫塑料通常需要大量的加热元件工具，这些工具价格昂贵，对于业余爱好者来说是遥不可及的。这里最好的选择是自己创建一个加热的泡沫塑料切割工具，因为大多数在线教程都遵循使用固定电源的方法，它们将用户体验限制在电线的长度上。因此，在本教程中，我们将使用镍铬合金线制作便携式泡沫切割工具。

建造热丝泡沫切割机所需的组件

1.镍铬合金线

2.IRF540N MOSFET

3.用于IRF540N的散热器

4.100 kΩ电位计

5.10 k电阻

6.3C 18650锂离子电池X 2

7.2S 3A电池保护BMS

8.拨动开关

9.Female DC Jack

10.环氧树脂表

11.热收缩。

12.2颗M5螺钉，带螺母。

电动泡沫切割机部件

泡沫切割机的两个最重要的组件是镍铬线和IRF540N MOSFET。

镍铬合金线

在这个项目中使用的加热元件是镍铬线。“镍铬”是一种主要由镍和铬以及微量铁组成的合金。它被用于几乎所有的加热设备，包括烤面包机、房间加热器和电热水壶。我们将使用大约10到15厘米长的镍铬合金线。这将给我们提供足够的温度来切割泡沫，同时确保电流消耗是有限的，并且在我们的电池能力范围内。

IRF540 MOSFET

由于我们希望有效地控制流过导线的电流以控制其温度，因此我们使用IRF540 MOSFET。通过使用电位器控制MOSFET栅极端的电压，我们可以很容易地控制通过其他两个端子(即源极和漏极)的电流。有关IRF540 MOSFET的更多细节已在该项目的示意图讨论中讨论。你也可以参考我们之前关于Mosfet开关的项目。

我们可以可视化发泡切割机部件的工作情况如下：

自制泡沫切割器电路图

便携式DIY泡沫切割器的完整电路图如下所示。电路说明如下：

示意图:

完整的电路可以分为两个简单的部分，它们是：

1. 电池监测和电源单元

该部分负责管理18650单元。由于电池是串联连接的，它们必须保持平衡并保持在相同的电压，除此之外，还需要限制电池的电流，以防止组件过热。

您可以从这里更深入地了解BMS的细胞平衡和工作。

BMS模块可以轻松实现以下所有功能，连接方式简单：

•通过将一个电池的正端连接到另一个电池的负端，将两个电池串联起来。

•将此连接点连接到BMS模块的MB端子上。

•将第一个电池的负极连接到BMS模块上标记的B端。

•将第二个电池的正极连接到BMS模块上标记的B+端子。

•将BMS模块的P+和P-端子分别连接到直流插孔上的正极和负极端子，这将允许我们通过直流插孔为18650电池充电。

我们现在可以继续连接一个开关到直流插孔正极，这将是我们的主要开关来控制我们的设备。

也从直流插孔的GND端子延伸一根电线，可用于连接第二个单元的组件，即电流控制单元。

2. 电流控制单元

顾名思义，这部分电路控制通过镍铬合金导线的电流，从而控制器件产生的热量。

我们通过使用N沟道MOSFET IRF540N来做到这一点。该MOSFET是一种电压控制器件，用于控制电流的流动。通过改变栅极端的电压，我们可以改变漏极和源极之间的电流。

为了控制MOSFET栅极端的电压，我们简单地使用100K电位器创建一个分压器电路。

使用这个分压器电路，我们控制从电池(连接到漏极端)到负载(连接到源极端)的电流。

制作手持式热丝泡沫切割工具

打印案例

为了容纳所有的电子元件以及电源，我们将3D打印一个外壳，它的盖子以及电位器的旋钮。

STL文件已附在文档中，建议用PLA打印，填充率20%

你可以从这里下载STL文件。

切片器预览3d文件：

环氧板材切割

为了安装镍铬合金线，我们将使用环氧树脂片材，这将为我们提供强度以及足够的耐温性。

将环氧板按以下尺寸切割：

你现在可以钻安装孔两侧安装M5螺丝与你的镍铬合金线。记住在镍铬合金线的两端都加电线。它看起来像这样：

越来越多的电子产品:

参考原理图和连接图仔细焊接电路，并将所有电路元件放入3D打印盒内。

本文编译自circuitdigest