使用IRF540N MOSFET的DIY泡沫切割機(jī)

泡沫聚苯乙烯和聚苯乙烯已經(jīng)成為最有效的模型制作方法之一，因?yàn)樗鼈冎亓枯p，成本極低，而且可以輕松地制作成一些令人驚嘆的藝術(shù)品。

但是使用聚苯乙烯泡沫塑料通常需要大量的加熱元件工具，這些工具價(jià)格昂貴，對(duì)于業(yè)余愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是遙不可及的。這里最好的選擇是自己創(chuàng)建一個(gè)加熱的泡沫塑料切割工具，因?yàn)榇蠖鄶?shù)在線教程都遵循使用固定電源的方法，它們將用戶體驗(yàn)限制在電線的長(zhǎng)度上。因此，在本教程中，我們將使用鎳鉻合金線制作便攜式泡沫切割工具。

建造熱絲泡沫切割機(jī)所需的組件

1.鎳鉻合金線

2.IRF540N MOSFET

3.用于IRF540N的散熱器

4.100 kΩ電位計(jì)

5.10 k電阻

6.3C 18650鋰離子電池X 2

7.2S 3A電池保護(hù)BMS

8.撥動(dòng)開(kāi)關(guān)

9.Female DC Jack

10.環(huán)氧樹(shù)脂表

11.熱收縮。

12.2顆M5螺釘，帶螺母。

電動(dòng)泡沫切割機(jī)部件

泡沫切割機(jī)的兩個(gè)最重要的組件是鎳鉻線和IRF540N MOSFET。

鎳鉻合金線

在這個(gè)項(xiàng)目中使用的加熱元件是鎳鉻線。“鎳鉻”是一種主要由鎳和鉻以及微量鐵組成的合金。它被用于幾乎所有的加熱設(shè)備，包括烤面包機(jī)、房間加熱器和電熱水壺。我們將使用大約10到15厘米長(zhǎng)的鎳鉻合金線。這將給我們提供足夠的溫度來(lái)切割泡沫，同時(shí)確保電流消耗是有限的，并且在我們的電池能力范圍內(nèi)。

IRF540 MOSFET

由于我們希望有效地控制流過(guò)導(dǎo)線的電流以控制其溫度，因此我們使用IRF540 MOSFET。通過(guò)使用電位器控制MOSFET柵極端的電壓，我們可以很容易地控制通過(guò)其他兩個(gè)端子(即源極和漏極)的電流。有關(guān)IRF540 MOSFET的更多細(xì)節(jié)已在該項(xiàng)目的示意圖討論中討論。你也可以參考我們之前關(guān)于Mosfet開(kāi)關(guān)的項(xiàng)目。

我們可以可視化發(fā)泡切割機(jī)部件的工作情況如下：

自制泡沫切割器電路圖

便攜式DIY泡沫切割器的完整電路圖如下所示。電路說(shuō)明如下：

示意圖:

完整的電路可以分為兩個(gè)簡(jiǎn)單的部分，它們是：

1. 電池監(jiān)測(cè)和電源單元

該部分負(fù)責(zé)管理18650單元。由于電池是串聯(lián)連接的，它們必須保持平衡并保持在相同的電壓，除此之外，還需要限制電池的電流，以防止組件過(guò)熱。

您可以從這里更深入地了解BMS的細(xì)胞平衡和工作。

BMS模塊可以輕松實(shí)現(xiàn)以下所有功能，連接方式簡(jiǎn)單：

?通過(guò)將一個(gè)電池的正端連接到另一個(gè)電池的負(fù)端，將兩個(gè)電池串聯(lián)起來(lái)。

?將此連接點(diǎn)連接到BMS模塊的MB端子上。

?將第一個(gè)電池的負(fù)極連接到BMS模塊上標(biāo)記的B端。

?將第二個(gè)電池的正極連接到BMS模塊上標(biāo)記的B+端子。

?將BMS模塊的P+和P-端子分別連接到直流插孔上的正極和負(fù)極端子，這將允許我們通過(guò)直流插孔為18650電池充電。

我們現(xiàn)在可以繼續(xù)連接一個(gè)開(kāi)關(guān)到直流插孔正極，這將是我們的主要開(kāi)關(guān)來(lái)控制我們的設(shè)備。

也從直流插孔的GND端子延伸一根電線，可用于連接第二個(gè)單元的組件，即電流控制單元。

2. 電流控制單元

顧名思義，這部分電路控制通過(guò)鎳鉻合金導(dǎo)線的電流，從而控制器件產(chǎn)生的熱量。

我們通過(guò)使用N溝道MOSFET IRF540N來(lái)做到這一點(diǎn)。該MOSFET是一種電壓控制器件，用于控制電流的流動(dòng)。通過(guò)改變柵極端的電壓，我們可以改變漏極和源極之間的電流。

為了控制MOSFET柵極端的電壓，我們簡(jiǎn)單地使用100K電位器創(chuàng)建一個(gè)分壓器電路。

使用這個(gè)分壓器電路，我們控制從電池(連接到漏極端)到負(fù)載(連接到源極端)的電流。

制作手持式熱絲泡沫切割工具

打印案例

為了容納所有的電子元件以及電源，我們將3D打印一個(gè)外殼，它的蓋子以及電位器的旋鈕。

STL文件已附在文檔中，建議用PLA打印，填充率20%

你可以從這里下載STL文件。

切片器預(yù)覽3d文件：

環(huán)氧板材切割

為了安裝鎳鉻合金線，我們將使用環(huán)氧樹(shù)脂片材，這將為我們提供強(qiáng)度以及足夠的耐溫性。

將環(huán)氧板按以下尺寸切割：

你現(xiàn)在可以鉆安裝孔兩側(cè)安裝M5螺絲與你的鎳鉻合金線。記住在鎳鉻合金線的兩端都加電線。它看起來(lái)像這樣：

越來(lái)越多的電子產(chǎn)品:

參考原理圖和連接圖仔細(xì)焊接電路，并將所有電路元件放入3D打印盒內(nèi)。

本文編譯自circuitdigest