Kirurgiliste lambipirnide asendamine LED -ahela abil: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Samm-sammult juhised selle kohta, kuidas ehitada ja rakendada asenduskirurgilise lambipirni süsteem, kasutades Mohammed Shafiri ja Zoe Englanderi välja töötatud LED-ahelat Duke'i ülikooli Pratt'i tehnikaülikooli kursuse BME 262-Design for the Developing World raames.

See süsteem pakub madala hinnaga ja pikaajalist asendust raskesti omandatavate kirurgiliste lampide pirnidele arengumaades. Need juhised selgitavad, kuidas kasutada asenduspirni koos komplektis olevate komponentide ja tööriistadega. Arengumaade seadmed, mis nõuavad oma funktsiooni täitmiseks lambipirne, on arstiabi pakkumisel üliolulised. Kuid suur probleem nende seadmete kasutamisel arengumaades on see, et kui lambipirnid purunevad või läbi põlevad, on asenduspirnid väga kallid või neid on raske hankida. Seega ei kasutata paljusid muidu täiesti funktsionaalseid seadmeid, kuna neil puuduvad töötavad pirnid. Üks kriitiline meditsiiniseade, mida see probleem vaevab, on operatsioonitoas kasutatavad kirurgilised lambid. Need tuled on kirurgile kriitilise tähtsusega kirurgilise operatsiooni ajal huvipakkuva ala valgustamisel. Nende tulede puudumine raskendab tõsiselt kirurgide võimet teha teadlikke otsuseid ja piirab ka operatsioonide läbiviimist teatud ajavahemike järel päeval, mil ruumi valgustamiseks on piisavalt valgust. Oleme selle probleemi lahendanud asenduspirnisüsteemiga, mis võimaldab kasutajal asendada tavapäraselt kasutatavad kirurgilised lambid tavalised lambipirnid uue valgustussüsteemiga, mis koosneb valgusdioodlampidest (LED). LED -pirnid on palju tõhusamad kui tavalised volfram- või halogeenpirnid, tarbivad vähem energiat, on jäigemad (liikuvate osade puudumise tõttu) ja neil on ka palju pikem eluiga. Seetõttu on LED -valgustussüsteem palju pikema elueaga, odavam ja ei purune nii kergesti. LED -valgustussüsteemi tuleb paigaldada ainult üks kord ja seda ei pea mitu aastat vahetama. Lisaks ühildub see süsteem paljude eri tüüpi lampidega, erinevate lambipirnidega. See süsteem kasutab esialgset lambipirni alust, nii et vooluahelat saab ühildada peaaegu igas suuruses ja kujuga lambipirniga. Süsteem töötab kõigi lampide puhul, mis kasutavad 7–24 volti alalisvoolu.

Samm: osade loend

Selle disaini osade loend on näidatud allolevas tabelis. Selle seadme ehitamiseks vajalikud täiendavad osad ja tööriistad on järgmised:

1.) Tühi trükkplaat 2.) Õhukesed ühendusjuhtmed 3.) Haamer 4.) Jootekolb 5.) Jootetraat 6.) Krazy Liim Voolu reguleerimisseadmena kasutatakse National Semiconductor LM3404 1.0 Amp Constant Current Buck Regulator. Üksikasjalikud juhised leiate selle seadme andmelehelt. Neid juhiseid järgides saab vooluahela disainer määrata nende vajaduste rahuldamiseks vajalike väliste komponentide reitingud.

2. samm: PCB loomine

Printige siin toodud trükkplaadi paigutus läbipaistvuse järgi. Hankige trükkplaat, lõigake see õigeks suuruseks ja asetage läbipaistvus plaadi ja valguse vahele muidu pimedasse ruumi. Asetage klaasitükk läbipaistvuse kohale, et disain ja läbipaistvus oleksid joondatud. Veenduge, et läbipaistvus on õigesti suunatud ja kaitsepaber on eemaldatud. Umbes 7 minuti pärast valguse all asetage plaat arendusvedeliku vanni. Kindlasti kandke oma käte kaitsmiseks kindaid ja olge ettevaatlik, et mitte pritsida vedelikku oma riietele. Arendusvedelik peaks olema 1 osa arendajat ja 10 osa vett.

Seejärel asetage trükkplaat söövituslahuse pannile. Söövitamisprotsessi kiiremaks muutmiseks segage panni. Samuti on kasulik lahust veidi kuumutada. Hoidke trükkplaati lahuses, kuni kogu vask on eemaldatud, välja arvatud juhul, kui vooluahela kujundus on plaadile trükitud. Söövituslahus määrib teie riided, nii et olge väga ettevaatlik, et mitte neid endale pritsida. Loputage prinditud tahvlit põhjalikult, et eemaldada kõik vedelikud. Trükitud paigutus on kavandatud nii, et ühele trükkplaadile mahub kaks vooluahelat ja kaks LED -padja. Eraldage need neli tükki saega. Lõigake üleliigne plaat ära, et vooluahel oleks võimalikult väike. Lõpuks puurige augud, kuhu komponendid kinnituvad, kasutades väga väikest puurit. Puurimiseks vajalikud kohad on PCB paigutuses näidatud väikeste ringidena. Selle plaadi kujundamisel kasutasime ExpressPCB -d. Kuna see vooluahel kasutab pinnale paigaldatavaid seadmeid, tuli iga üksiku komponendi jaoks teha jootmispadja kujundus.

Samm: komponentide paigutamine trükkplaadile

Katke trükitud PCB vooluga. Jootke kõik komponendid ettevaatlikult tahvlile õhukese jootetraadi ja jootetööriistaga. Paigutus, kuidas seda õigesti teha, on näha 2. sammu pildil.

Samm: LED -pirni ja kinnitusjuhtmete kinnitamine

Jootke LED -pirn trükitud LED -padjaga trükkplaadile. Liimige see PCB tükk vooluahela lõppu nii, et need kaks tükki moodustaksid T. Eesmärk on, et valgusdiood oleks vooluringiga risti, nii et valgus oleks ahelas püsti.

Lõpuks jootke kaks kinnitusjuhet vastavatesse aukudesse. Need juhtmed kinnituvad pirniühenduste külge, võimaldades vooluahelat toita. Vooluring on nüüd rakendamiseks valmis.

Samm: klaasi eemaldamine purunenud pirnilt

Esimene samm selle süsteemi rakendamisel on klaaside eemaldamine purunenud pirnilt, et paljastada kontaktid, mis viisid purunenud hõõgniidini.

Eemaldage katkine pirn pesast. Asetage katkine pirn kilekotti (kaasas) ja haarake pirnist väljastpoolt alusest. Olge ettevaatlik, et te ei lõikaks end klaasiga ega lööks haamriga sõrmi. Löö katkise kirurgilise lambipirni ülaosa väikese haamriga. Olge ettevaatlik ja ärge lööge pirni liiga suure jõuga. Eesmärk on eemaldada klaas ja paljastada kontaktid, mis algselt ühendasid purunenud hõõgniidi ülejäänud pirniga.

6. samm: ahela kinnitamine pirni külge

Järgmine samm on ahela ja LED -i kinnitamine pirni külge. Jootke kontaktid vooluringist väljuvate juhtmete külge.

Soojendage jootekolvi, ühendades selle vooluvõrku. Seejärel hoidke jootekolvi otsa jootetraadi otsa otsas. See põhjustab traadi sulamist. Viige sulatatud joodis ettevaatlikult kontaktidele, hoides juhtmeid sulatatud joodis olevast vooluringist. Laske ühendusel lühidalt jahtuda ja veenduge, et ühendus oleks piisavalt tugev. Selle protsessi lõpuleviimisel peate võib -olla pintsettide abil komponente kokku hoidma. ** Ettevaatust: jootekolb on väga kuum, ärge põletage ennast!

Samm: süsteemi testimine

Sisestage lambipesa koos vooluahelaga lambipesasse, nagu tavalise lambipirni puhul.

Lülitage lamp sisse ja veenduge, et LED süttib. Süsteemi valgustugevust saab testida Lutron LX-103 valgusmõõturi abil.