Zamjena za žarulje kirurških svjetiljki pomoću LED kruga: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Korak po korak upute o tome kako izgraditi i implementirati zamjenski sustav žarulja za kiruršku svjetiljku pomoću LED sklopa koji su razvili Mohammed Shafir i Zoe Englander u sklopu kolegija BME 262-Dizajn za svijet u razvoju na Tehničkoj školi Pratt, Sveučilište Duke.

Ovaj sustav osigurat će niske cijene i dugotrajnu zamjenu za teško nabavljive žarulje kirurških svjetiljki u zemljama u razvoju. Ove upute objašnjavaju kako koristiti zamjenski sustav žarulja sa komponentama i alatima uključenim u komplet. Uređaji u svijetu u razvoju koji zahtijevaju žarulje za obavljanje svoje funkcije od ključne su važnosti u pružanju medicinske njege. Međutim, veliki problem s korištenjem ovih uređaja u zemljama u razvoju je to što jednom kada se žarulje slome ili izgore, zamjenske žarulje su vrlo skupe ili ih je teško nabaviti. Stoga se mnogi uređaji koji su potpuno funkcionalni inače ne koriste jer nemaju radne žarulje. Jedan kritični medicinski uređaj koji je pogođen ovim problemom su kirurške lampe koje se koriste u operacijskoj sali. Ova svjetla su od kritične koristi za kirurga u osvjetljavanju područja interesa tijekom operacije. Odsutnost 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 smo problem riješili zamjenskim sustavom žarulja koji će omogućiti korisniku zamjenu konvencionalnih žarulja u uobičajenim kirurškim svjetiljkama s novim sustavom osvjetljenja sastavljenim od žarulja koje emitiraju svjetlost (LED). LED žarulje su mnogo učinkovitije od konvencionalnih volframovih ili halogenih žarulja, troše manje energije, kruće su (zbog odsutnosti pokretnih dijelova) i također imaju znatno duži vijek trajanja. Stoga će sustav LED osvjetljenja imati mnogo duži vijek trajanja, bit će jeftiniji za rad i neće se tako lako slomiti. Sustav LED osvjetljenja bit će potrebno instalirati samo jednom i neće ga trebati mijenjati mnogo godina. Osim toga, ovaj je sustav kompatibilan s mnogim različitim vrstama svjetiljki, s mnoštvom različitih žarulja. Ovaj sustav koristi izvornu bazu žarulje, pa se sklop može učiniti kompatibilnim s gotovo bilo kojom veličinom i oblikom žarulje. Sustav će raditi za sve svjetiljke koje koriste između 7 i 24 V DC.

Korak 1: Popis dijelova

Popis dijelova za ovaj dizajn prikazan je u donjoj tablici. Dodatni dijelovi i alati potrebni za izradu ovog uređaja su:

1.) Prazna ploča s 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 uputa može se pronaći u podatkovnom listu za ovaj uređaj. Slijedeći ove upute, dizajner kruga može odrediti ocjene vanjskih komponenti koje su potrebne za zadovoljavanje njihovih potreba.

Korak 2: Stvaranje PCB -a

Na transparentnosti ispišite ovdje ponuđeni raspored PCB -a. 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 ispravno 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 tekućinu po odjeći. Tekućina za razvijanje treba biti 1 dio razvijača na 10 dijelova vode.

Zatim stavite PCB u posudu s otopinom za jetkanje. Promiješajte posudu kako bi proces jetkanja bio brži. Također je korisno lagano zagrijati otopinu. Držite PCB u otopini dok se sav bakar ne ukloni, osim ako je dizajn kruga otisnut na ploči. Otopina za jetkanje će zaprljati vašu odjeću, stoga budite vrlo oprezni da je ne poprskate po sebi. Temeljito isperite tiskanu ploču kako biste uklonili svu tekućinu. Tiskani izgled dizajniran je tako da dva kruga 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. Mjesta na kojima trebate bušiti prikazana 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

Omotajte tiskanu tiskanu ploču flusom. 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: Pričvršćivanje LED žarulje i žica za pričvršćivanje

Lemiti LED žarulju na dio PCB -a s ispisanim LED jastučićem. Zalijepite ovaj komad PCB -a na kraj kruga 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 se žice pričvršćuju na spojeve žarulje, dopuštajući napajanje kruga. Krug je sada spreman za implementaciju.

Korak 5: Uklanjanje stakla sa slomljene žarulje

Prvi korak neophodan u implementaciji ovog sustava je uklanjanje stakla sa slomljene žarulje kako bi se otkrili kontakti koji su doveli do puknute niti.

Izvadite slomljenu žarulju iz grla. Slomljenu žarulju stavite u plastičnu vrećicu (isporučeno) i uhvatite žarulju s vanjske strane za podnožje. Pazite da se ne porežete staklom ili udarite prstima čekićem. Malim čekićem udarite po vrhu slomljene žarulje kirurške svjetiljke. 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 s LED diodom na žarulju. Lemite kontakte na žice koje izlaze iz kruga.

Zagrijte lemilicu tako da je uključite u utičnicu. 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 dohvatiti komponente zajedno pomoću pincete dok dovršavate ovaj postupak. ** Oprez: Lemilica je jako vruća, nemojte se opeći!

Korak 7: Testiranje sustava

Umetnite podnožje žarulje sa spojenim strujnim krugom u utičnicu žarulje, na način na koji biste to učinili kao obična žarulja.

Uključite napajanje svjetiljke i pobrinite se da LED svijetli. Testiranje intenziteta svjetlosti sustava može se obaviti pomoću svjetlomjera Lutron LX-103.