Zamenjava žarnic za kirurške žarnice z LED vezjem: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Navodila po korakih za izdelavo in izvajanje nadomestnega sistema žarnice za kirurško svetilko z uporabo vezja LED, ki sta ga razvila Mohammed Shafir in Zoe Englander v okviru predmeta BME 262-Oblikovanje za svet v razvoju na Inženirski šoli Pratt na Univerzi Duke.

Ta sistem bo zagotovil nizke stroške in dolgotrajno zamenjavo za žarnice kirurških žarnic, ki jih je težko kupiti v državah v razvoju. Ta navodila pojasnjujejo, kako uporabljati nadomestni sistem žarnic s sestavnimi deli in orodji, ki so vključena v komplet. Naprave v svetu v razvoju, ki za opravljanje svoje funkcije potrebujejo žarnice, so bistvene za zagotavljanje zdravstvene oskrbe. Velika težava pri uporabi teh naprav v državah v razvoju pa je, da so nadomestne žarnice zelo drage ali jih je težko kupiti, ko se žarnice zlomijo ali izgorejo. Tako se številne naprave, ki so popolnoma funkcionalne, sicer ne uporabljajo, ker nimajo delujočih žarnic. Eden od kritičnih medicinskih pripomočkov, ki jih prizadene ta problem, so kirurške svetilke, ki se uporabljajo v operacijski dvorani. Te luči so za kirurga kritične pri osvetlitvi področja, ki ga zanima, med operacijo. Odsotnost teh luči resno ovira sposobnost kirurgov za sprejemanje premišljenih odločitev in omejuje tudi izvajanje operacij na presledke v dnevu, ko je dovolj svetlobe za osvetlitev prostora. To težavo smo odpravili z nadomestnim sistemom žarnic, ki bo uporabniku omogočil zamenjavo običajnih žarnic v pogosto uporabljenih kirurških svetilkah z novim sistemom osvetlitve, sestavljenim iz žarnic z LED diodami (LED). LED žarnice so veliko učinkovitejše od običajnih volframovih ali halogenskih žarnic, porabijo manj energije, so bolj toge (zaradi odsotnosti gibljivih delov) in imajo tudi veliko daljšo življenjsko dobo. Zato bo sistem LED osvetlitve imel veliko daljšo življenjsko dobo, cenejši za uporabo in se ne bo tako zlahka zlomil. Sistem LED osvetlitve bo treba namestiti samo enkrat in ga več let ne bo treba zamenjati. Poleg tega je ta sistem združljiv z mnogimi različnimi vrstami svetilk, z različnimi žarnicami. Ta sistem uporablja originalno podnožje žarnice, zato je vezje mogoče prilagoditi skoraj vsaki velikosti in obliki žarnice. Sistem bo deloval za vse svetilke, ki uporabljajo med 7 in 24 voltov enosmernega toka.

1. korak: Seznam delov

Seznam delov za to zasnovo je prikazan v spodnji tabeli. Dodatni deli in orodja, potrebna za izdelavo te naprave, so:

1.) Prazna plošča iz tiskanega vezja 2.) Tanke priključne žice 3.) Kladivo 4.) Spajkalnik 5.) Spajkalna žica 6.) Krazy Glue Nacionalni regulator polprevodnika LM3404 1,0 Amp konstantnega toka se uporablja kot naprava za uravnavanje toka. Podroben nabor navodil najdete v podatkovnem listu za to napravo. Ob upoštevanju teh navodil lahko oblikovalec vezij določi ocene zunanjih komponent, ki so potrebne za izpolnitev njihovih potreb.

2. korak: Ustvarjanje PCB -ja

Na transparentu natisnite postavitev tiskanega vezja, ki je na voljo tukaj. Vzemite PCB ploščo, jo razrežite na pravo velikost in postavite prosojnico med ploščo in svetlobo v sicer temni sobi. Na prosojnico postavite kos stekla, da bosta oblika in preglednost usklajena. Prepričajte se, da je prosojnica pravilno usmerjena in da je zaščitni papir odlepljen. Po približno 7 minutah pod svetlobo postavite ploščo v kopel razvijalne tekočine. Nosite rokavice za zaščito rok in pazite, da na oblačila ne brizgate tekočine. Razvijalec mora biti 1 del razvijalca na 10 delov vode.

Nato položite tiskano vezje v posodo za jedkanje. Zmešajte posodo, da bo postopek jedkanja hitrejši. Prav tako je koristno, da raztopino nekoliko segrejete. PCB držite v raztopini, dokler ne odstranite celotnega bakra, razen če je vezje natisnjeno na plošči. Raztopina za jedkanje bo obarvala vaša oblačila, zato bodite zelo previdni, da jih ne poprskate nase. Tiskano ploščo temeljito sperite, da odstranite vse tekočine. Tiskana postavitev je zasnovana tako, da se lahko na eno ploščo tiskanega vezja prilegata dva vezja in dve LED blazinici. Te štiri kose ločite z žago. Odstranite odvečno ploščo, da bo vezje čim manjše. Na koncu z zelo majhnim vrtalnikom izvrtajte luknje, na katere se bodo komponente pritrdile. Mesta, kjer morate vrtati, so prikazana kot majhni krogi na postavitvi tiskanega vezja. Za oblikovanje te plošče smo uporabili ExpressPCB. Ker to vezje uporablja površinsko nameščene naprave, je bilo treba zasnovo spajkalne plošče narediti za vsako posamezno komponento.

3. korak: Namestitev komponent na ploščo PCB

Tiskano tiskano vezje pokrijte s tokom. Vse komponente previdno spajkajte na ploščo s tanko spajkalno žico in spajkalnim orodjem. Postavitev, kako to storiti pravilno, je prikazana na sliki za 2. korak.

4. korak: Pritrditev LED žarnice in pritrdilne žice

Spajajte LED žarnico na kos tiskanega vezja z natisnjeno LED blazinico. Ta kos tiskanega vezja prilepite na konec vezja, tako da oba dela tvorita T. Cilj je, da je LED pravokotna na vezje, tako da je svetloba obrnjena navzdol, ko je vezje pokončno.

Na koncu prilepite dve pritrdilni žici v ustrezne luknje. Te žice se pritrdijo na priključke žarnice, kar omogoča napajanje vezja. Vezje je zdaj pripravljeno za izvajanje.

5. korak: Odstranitev stekla iz polomljene žarnice

Prvi korak, ki je potreben pri izvajanju tega sistema, je odstraniti steklo iz polomljene žarnice, da se razkrijejo kontakti, ki so privedli do zlomljene nitke.

Odlomljeno žarnico odstranite iz vtičnice. Polomljeno žarnico položite v plastično vrečko (priložena) in žarnico primite od zunaj na dnu. Pazite, da se ne porežete s steklom ali udarite s kladivom po prstih. Z majhnim kladivom udarite po vrhu polomljene žarnice kirurške svetilke. Pazite, da žarnice ne udarite s preveliko silo. Cilj je odstraniti steklo in izpostaviti kontakte, ki so prvotno povezali zlomljeno nit, s preostalo žarnico.

6. korak: pritrditev vezja na žarnico

Naslednji korak je pritrditev vezja z LED na žarnico. Spajkajte kontakte na žice, ki prihajajo iz vezja.

Spajkalnik segrejte tako, da ga priključite. Nato držite konico spajkalnika do konca kosa spajkalne žice. To bo povzročilo taljenje žice. Staljeno spajkanje previdno prenesite na kontakte, medtem ko držite žice iz tokokroga v staljenem spajku. Na kratko pustite, da se povezava ohladi in zagotovite, da je povezava dovolj močna. Med dokončanjem tega postopka boste morda morali komponente držati skupaj s pinceto. ** Pozor: Spajkalnik je zelo vroč, ne opecite se!

7. korak: Preizkusite sistem

Vstavite podnožje žarnice s tokokrogom, pritrjenim v vtičnico za žarnico, tako kot pri običajni žarnici.

Vklopite svetilko in se prepričajte, da sveti LED. Preskus svetlobne jakosti sistema lahko opravite z merilnikom svetlobe Lutron LX-103.