Zamjena za žarulje kirurških svjetiljki pomoću LED kruga: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Korak po korak upute o tome kako izgraditi i implementirati zamjenski sistem sijalica sa hirurškom lampom pomoću LED sklopa koji su razvili Mohammed Shafir i Zoe Englander u sklopu kursa BME 262-Dizajn za svijet u razvoju na Tehničkoj školi Pratt, Univerzitet Duke.

Ovaj sistem će omogućiti niske cijene i dugotrajnu zamjenu za sijalice sa hirurškim lampama koje se teško mogu nabaviti u svijetu u razvoju. Ove upute objašnjavaju kako se koristi zamjenski sistem sijalica sa komponentama i alatima uključenim u komplet. Uređaji u svijetu u razvoju koji zahtijevaju sijalice za obavljanje svoje funkcije od ključne su važnosti za pružanje medicinske njege. Međutim, veliki problem s upotrebom ovih uređaja u zemljama u razvoju je to što jednom kada sijalice puknu ili izgore, zamjenske sijalice su vrlo skupe ili ih je teško nabaviti. Stoga se mnogi uređaji koji su potpuno funkcionalni inače ne koriste jer im nedostaju sijalice. Jedan od kritičnih medicinskih uređaja koji je pogođen ovim problemom su hirurške lampe koje se koriste u operacionoj sali. Ova svjetla su od kritične koristi za hirurga u osvjetljavanju područja od interesa tokom operacije. Odsustvo ovih svjetala ozbiljno ometa sposobnost kirurga da donosi informirane odluke, a također ograničava izvođenje operacija na intervale u danu kada ima dovoljno svjetla za osvjetljavanje prostorije. Ovaj problem smo riješili zamjenskim sistemom sijalica koji će omogućiti korisniku da zamijeni konvencionalne sijalice u uobičajeno korišćenim hirurškim lampama sa novim sistemom osvjetljenja sastavljenim od sijalica sa svjetlosnom diodom (LED). LED sijalice su mnogo efikasnije od konvencionalnih volframovih ili halogenih sijalica, troše manje energije, kruće su (zbog nepostojanja pokretnih dijelova) i imaju znatno duži vijek trajanja. Zbog toga će sistem LED osvjetljenja imati mnogo duži vijek trajanja, jeftiniji je za rad i neće se tako lako pokvariti. Sistem LED osvjetljenja bit će potrebno instalirati samo jednom i neće ga trebati mijenjati mnogo godina. Osim toga, ovaj sistem je kompatibilan sa mnogim različitim tipovima sijalica, sa mnoštvom različitih sijalica. Ovaj sistem koristi originalno postolje sijalice, pa se krug može učiniti kompatibilnim sa gotovo bilo kojom veličinom i oblikom sijalice. Sistem će raditi za sve lampe koje koriste između 7 i 24 volti istosmjerne struje.

Korak 1: Lista dijelova

Lista dijelova za ovaj dizajn prikazana je u donjoj tabeli. Dodatni dijelovi i alati potrebni za izradu ovog uređaja su:

1.) Prazna ploča sa PCB -om 2.) Tanke spojne žice 3.) Čekić 4.) Lemilica 5.) Lemna žica 6.) Krazy Glue Nacionalni poluvodički LM3404 regulator od 1,0 Amp konstantne struje koristi se kao uređaj za regulaciju struje. Detaljan skup uputstava može se pronaći u tehničkom listu za ovaj uređaj. Slijedeći ove upute, dizajner kola može odrediti ocjene vanjskih komponenti koje su potrebne za zadovoljavanje njihovih potreba.

Korak 2: Kreiranje PCB -a

Odštampajte ovde ponuđeni raspored PCB -a na transparentnosti. Uzmite PCB ploču, izrežite je na odgovarajuću veličinu i postavite prozirnost između ploče i svjetla u inače tamnu prostoriju. Stavite komad stakla na prozirnost kako bi dizajn i transparentnost bili usklađeni. Uvjerite se da je prozirnost pravilno usmjerena i da je zaštitni papir odlijepljen. Nakon otprilike 7 minuta pod svjetlom, stavite ploču u kadu s razvojnom tekućinom. Nosite rukavice kako biste zaštitili ruke i pazite da ne poprskate tečnost po odjeći. Tečnost za razvijanje treba da bude 1 deo razvijača na 10 delova vode.

Zatim stavite PCB u posudu s otopinom za jetkanje. Promiješajte posudu kako bi proces nagrizanja bio brži. Takođe je korisno lagano zagrejati rastvor. Držite PCB u rastvoru dok se sav bakar ne ukloni, osim ako je dizajn kola odštampan na ploči. Otopina za jetkanje će zaprljati vašu odjeću, stoga budite vrlo oprezni da je ne poprskate po sebi. Štampanu ploču temeljito isperite kako biste uklonili svu tekućinu. Odštampani izgled je dizajniran tako da dva kola i dva LED jastučića mogu stati na jednu PCB ploču. Odvojite ova četiri dijela pomoću pile. Odrežite višak ploče kako bi krug bio što manji. Na kraju, izbušite rupe na koje će se komponente pričvrstiti pomoću vrlo male bušilice. Lokacije na kojima trebate bušiti prikazane su kao mali krugovi na rasporedu PCB -a. Za izradu ove ploče koristili smo ExpressPCB. Budući da ovaj krug koristi uređaje za površinsko montiranje, dizajn lemne ploče je potrebno izraditi za svaku pojedinačnu komponentu.

Korak 3: Postavljanje komponenti na PCB ploču

Odštampani PCB prekrijte fluksom. Pažljivo lemite sve komponente na ploču tankom žicom za lemljenje i alatom za lemljenje. Raspored kako to ispravno učiniti možete vidjeti na slici za korak 2.

Korak 4: Priključivanje LED žarulje i žica za pričvršćivanje

Lemite LED sijalicu na komad štampane ploče sa odštampanom LED pločicom. Zalijepite ovaj komad PCB -a na kraj kola tako da dva dijela tvore T. Cilj je da LED dioda bude okomita na krug tako da svjetlo bude okrenuto prema dolje kada je krug uspravan.

Na kraju, lemite dvije žice za pričvršćivanje na odgovarajuće rupe. Ove žice se spajaju na spojeve žarulje, dopuštajući napajanje strujnog kruga. Krug je sada spreman za implementaciju.

Korak 5: Uklanjanje stakla sa slomljene žarulje

Prvi korak neophodan u implementaciji ovog sistema je uklanjanje stakla sa slomljene sijalice kako bi se otkrili kontakti koji su doveli do pucanja filamenta.

Izvadite slomljenu sijalicu iz grla. Slomljenu žarulju stavite u plastičnu vrećicu (isporučena) i uhvatite sijalicu izvana u podnožju. Pazite da se ne porežete staklom ili udarite prstima čekićem. Malim čekićem udarite po vrhu slomljene sijalice kirurške lampe. Pazite da žarulju ne udarite s prevelikom silom. Cilj je ukloniti staklo i izložiti kontakte koji su izvorno povezivali slomljenu nit sa ostatkom žarulje.

Korak 6: Priključivanje kruga na žarulju

Sljedeći korak je pričvršćivanje kruga sa LED diodom na žarulju. Lemite kontakte na žice koje izlaze iz kola.

Zagrijte lemilicu tako što ćete je priključiti. Zatim držite vrh lemilice do kraja komada lemljene žice. To će uzrokovati topljenje žice. Pažljivo prenesite otopljeni lem na kontakte držeći žice iz strujnog kruga u rastopljenom lemljenju. Nakratko pustite da se veza ohladi i provjerite je li veza dovoljno jaka. Možda ćete morati držati komponente zajedno pomoću pincete dok dovršavate ovaj proces. ** Oprez: Lemilica je jako vruća, nemojte se opeći!

Korak 7: Testiranje sistema

Umetnite podnožje sijalice sa spojenim strujnim krugom u utičnicu za sijalicu, na način na koji biste to učinili kao obična sijalica.

Uključite napajanje lampe i provjerite da li se LED lampica uključuje. Testiranje intenziteta svjetlosti sistema može se obaviti pomoću svjetlomjera Lutron LX-103.