Penggantian Mentol Lampu Pembedahan Menggunakan Litar LED: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Arahan langkah demi langkah bagaimana membina dan melaksanakan sistem lampu bedah pengganti menggunakan litar LED yang dikembangkan oleh Mohammed Shafir dan Zoe Englander sebagai sebahagian daripada kursus BME 262-Design for the Developing World di Pratt School of Engineering, Duke University.

Sistem ini akan memberikan penggantian kos rendah dan tahan lama untuk sukar memperoleh lampu bedah di negara membangun. Arahan ini menerangkan cara menggunakan sistem lampu pengganti dengan komponen dan alat yang disertakan dalam kit. Peranti di negara membangun yang memerlukan lampu untuk menjalankan fungsinya sangat penting dalam menyediakan rawatan perubatan. Walau bagaimanapun, masalah utama penggunaan peranti ini di negara berkembang ialah apabila lampu menyala atau habis, mentol penggantinya sangat mahal atau sukar diperoleh. Oleh itu, banyak peranti yang berfungsi sepenuhnya tidak digunakan kerana kekurangan mentol berfungsi. Satu alat perubatan kritikal yang dihidapi oleh masalah ini adalah lampu pembedahan yang digunakan di bilik operasi. Lampu-lampu ini sangat berguna bagi pakar bedah dalam menerangi kawasan yang menarik semasa pembedahan. Ketiadaan lampu ini secara serius mengganggu kemampuan pakar bedah untuk membuat keputusan yang tepat dan juga mengehadkan prestasi operasi kepada selang waktu ketika cahaya yang mencukupi untuk menerangi bilik. Kami telah mengatasi masalah ini dengan sistem lampu penggantian yang akan membolehkan pengguna mengganti mentol lampu konvensional pada lampu pembedahan yang biasa digunakan dengan sistem pencahayaan baru yang terdiri daripada lampu Diod Pemancar Cahaya (LED). Mentol LED jauh lebih efisien daripada mentol tungsten konvensional atau lampu halogen, menggunakan lebih sedikit kuasa, lebih kaku (kerana ketiadaan bahagian yang bergerak) dan juga mempunyai jangka hayat yang lebih lama. Oleh itu, sistem pencahayaan LED akan mempunyai jangka hayat yang lebih lama, lebih murah untuk dijalankan, dan tidak mudah pecah. Sistem pencahayaan LED hanya perlu dipasang sekali sahaja, dan tidak perlu diganti selama bertahun-tahun. Di samping itu, sistem ini sesuai dengan pelbagai jenis lampu, dengan pelbagai jenis lampu yang berbeza. Sistem ini menggunakan asas bola lampu asli, sehingga rangkaian dapat dibuat agar sesuai dengan hampir semua ukuran dan bentuk bola lampu. Sistem ini akan berfungsi untuk mana-mana lampu yang menggunakan antara 7 dan 24 volt DC.

Langkah 1: Senarai Bahagian

Senarai bahagian untuk reka bentuk ini ditunjukkan dalam jadual di bawah. Bahagian dan alat tambahan yang diperlukan untuk pembinaan peranti ini adalah:

1.) Papan PCB kosong 2.) Kabel sambungan nipis 3.) Tukul 4.) Pateri pemateri 5.) Kawat pateri 6.) Krazy Glue Semikonduktor Nasional LM3404 1.0 Amp Regulator Arus Tetap Semasa digunakan sebagai alat pengatur arus. Satu set arahan terperinci boleh didapati di lembaran data untuk peranti ini. Dengan mengikuti arahan ini, perancang litar dapat menentukan penilaian komponen luaran yang diperlukan untuk memenuhi keperluannya.

Langkah 2: Membuat PCB

Cetak susun atur PCB yang disediakan di sini secara telus. Dapatkan papan PCB, potong dengan ukuran yang betul, dan letakkan ketelusan antara papan dan cahaya di ruangan yang gelap. Letakkan sekeping kaca di atas ketelusan untuk memastikan reka bentuk dan ketelusan selaras. Pastikan ketelusan berorientasikan dengan betul, dan kertas pelindung terkelupas. Setelah kira-kira 7 minit di bawah cahaya, letakkan papan di dalam tabung cecair pengembang. Pastikan memakai sarung tangan untuk melindungi tangan anda, dan berhati-hati agar tidak memercikkan cairan pada pakaian anda. Cecair pengembang hendaklah 1 bahagian pengembang hingga 10 bahagian air.

Seterusnya, masukkan PCB ke dalam loyang larutan etsa. Kacau periuk agar proses etsa berjalan lebih cepat. Ia juga berguna untuk memanaskan larutan sedikit. Simpan PCB dalam larutan sehingga semua tembaga dikeluarkan kecuali tempat reka bentuk litar dicetak di papan. Penyelesaian etsa akan mengotorkan pakaian anda, jadi berhati-hatilah untuk tidak memercikkannya pada diri sendiri. Bilas papan cetak dengan bersih untuk mengeluarkan semua cecair. Susun atur yang dicetak dirancang supaya dua litar dan dua pad LED dapat dipasang pada satu papan PCB. Pisahkan empat keping ini menggunakan gergaji. Potong lebihan papan untuk membuat litar sekecil mungkin. Akhirnya, gerudi lubang di mana komponen akan dipasang menggunakan gerudi yang sangat kecil. Lokasi di mana anda perlu mengebor ditunjukkan sebagai bulatan kecil pada susun atur PCB. Kami menggunakan ExpressPCB untuk merancang papan ini. Oleh kerana litar ini menggunakan peranti yang dipasang di permukaan, reka bentuk solder pad perlu dilakukan untuk setiap komponen individu.

Langkah 3: Meletakkan Komponen di Papan PCB

Tutup PCB yang dicetak secara fluks. Pateri semua komponen dengan berhati-hati ke papan dengan wayar solder nipis dan alat pematerian. Susun atur bagaimana melakukan ini dengan betul dapat dilihat pada gambar untuk langkah 2.

Langkah 4: Memasang Mentol LED dan Kabel Lekapan

Pateri mentol LED ke bahagian PCB dengan pad LED bercetak. Lekatkan sekeping PCB ini ke hujung litar sehingga kedua kepingan membentuk T. Tujuannya adalah agar LED tegak lurus ke litar sehingga cahaya menghadap ke bawah ketika litar tegak.

Akhirnya, pateri dua wayar lampiran ke lubang yang sesuai. Wayar ini melekat pada sambungan mentol, yang membolehkan litar dihidupkan. Litar ini kini siap untuk dilaksanakan.

Langkah 5: Mengeluarkan Kaca Dari Mentol Pecah

Langkah pertama yang diperlukan dalam pelaksanaan sistem ini adalah mengeluarkan kaca dari mentol yang pecah untuk memaparkan kenalan yang menyebabkan filamen pecah.

Tanggalkan mentol yang pecah dari soketnya. Letakkan mentol yang pecah ke dalam beg plastik (disediakan) dan pegang mentol dari luar di dasar. Berhati-hatilah untuk tidak memotong diri anda dengan gelas atau memukul jari anda dengan tukul. Pukul bahagian atas mentol lampu pembedahan yang patah dengan tukul kecil. Berhati-hatilah untuk tidak memukul mentol dengan terlalu kuat. Tujuannya adalah untuk mengeluarkan gelas dan mendedahkan kenalan yang pada awalnya menghubungkan filamen yang pecah dengan mentol yang lain.

Langkah 6: Memasang Litar ke Mentol

Langkah seterusnya adalah memasang litar dengan LED ke mentol. Pateri kenalan ke wayar yang keluar dari litar.

Panaskan besi pematerian dengan memasangnya. Seterusnya, pegang hujung besi pematerian ke hujung sekeping wayar solder. Ini akan menyebabkan wayar cair. Pindahkan solder cair dengan hati-hati ke kenalan sambil menahan wayar dari litar di solder cair. Sebentar biarkan sambungan menjadi sejuk dan pastikan sambungannya cukup kuat. Anda mungkin perlu memegang komponen bersama menggunakan pinset semasa anda menyelesaikan proses ini. ** Awas: Soldering Iron sangat panas, jangan bakar sendiri!

Langkah 7: Menguji Sistem

Masukkan dasar mentol dengan litar yang terpasang di soket bola lampu, seperti yang anda lakukan dengan bola lampu biasa.

Hidupkan kuasa lampu, dan pastikan LED menyala. Pengujian keamatan cahaya sistem boleh dilakukan dengan menggunakan meter cahaya Lutron LX-103.