Kirurgisten lamppujen korvaaminen LED -piirillä: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Vaiheittaiset ohjeet siitä, kuinka rakentaa ja ottaa käyttöön korvaava kirurginen lamppujärjestelmä käyttämällä LED-piiriä, jonka ovat kehittäneet Mohammed Shafir ja Zoe Englander osana kurssia BME 262-Design for the Developing World Pratt School of Engineeringissa, Duke University.

Tämä järjestelmä tarjoaa edullisen ja pitkäaikaisen korvauksen vaikeasti hankittaville kirurgisille lampuille kehitysmaissa. Tässä ohjeessa kerrotaan, kuinka lamppujärjestelmää käytetään yhdessä sarjan osien ja työkalujen kanssa. Kehitysmaiden laitteet, jotka vaativat hehkulamppuja toimintaansa varten, ovat ratkaisevan tärkeitä sairaanhoidon tarjoamisessa. Suurin ongelma näiden laitteiden käytössä kehitysmaissa on kuitenkin se, että kun lamput rikkoutuvat tai palavat, korvaavat lamput ovat erittäin kalliita tai vaikeita hankkia. Näin ollen monia laitteita, jotka ovat muuten täysin toimivia, ei käytetä, koska niistä puuttuu toimivat lamput. Yksi kriittinen lääketieteellinen laite, jota tämä ongelma vaivaa, ovat leikkaussalissa käytettävät kirurgiset lamput. Nämä valot ovat kriittisesti hyödyllisiä kirurgille valaistessaan kiinnostavaa aluetta leikkauksen aikana. Näiden valojen puuttuminen vaikeuttaa vakavasti kirurgien kykyä tehdä tietoon perustuvia päätöksiä ja myös rajoittaa leikkausten suorittamisen aina silloin, kun huoneessa on riittävästi valoa. Olemme korjanneet tämän ongelman korvaavalla hehkulamppujärjestelmällä, jonka avulla käyttäjä voi vaihtaa tavallisten kirurgisten lamppujen perinteiset hehkulamput uuteen valojärjestelmään, joka koostuu LED -hehkulampuista. LED -lamput ovat paljon tehokkaampia kuin perinteiset volframi- tai halogeenilamput, kuluttavat vähemmän virtaa, ovat jäykempiä (koska liikkuvia osia ei ole) ja niiden käyttöikä on myös paljon pidempi. Siksi LED -valaistusjärjestelmän käyttöikä on paljon pidempi, sen käyttö on halvempaa eikä se rikkoudu yhtä helposti. LED -valaistusjärjestelmä on asennettava vain kerran, eikä sitä tarvitse vaihtaa moneen vuoteen. Lisäksi tämä järjestelmä on yhteensopiva monentyyppisten lamppujen kanssa erilaisten lamppujen kanssa. Tämä järjestelmä käyttää alkuperäistä hehkulampun kantaa, joten piiri voidaan tehdä yhteensopivaksi melkein minkä tahansa kokoisen ja muotoisen lampun kanssa. Järjestelmä toimii kaikissa lampuissa, jotka käyttävät 7–24 voltin tasavirtaa.

Vaihe 1: Osaluettelo

Tämän mallin osaluettelo on esitetty alla olevassa taulukossa. Tämän laitteen rakentamiseen tarvittavat lisäosat ja työkalut ovat:

1.) Tyhjä piirilevy 2.) Ohuet liitäntäjohdot 3.) Vasara 4.) Juotosrauta 5.) Juotoslanka 6.) Krazy -liima Kansallista puolijohdetta LM3404 1,0 ampeerin vakiovirtasäädintä käytetään virran säätölaitteena. Yksityiskohtaiset ohjeet löytyvät tämän laitteen tietolomakkeesta. Seuraamalla näitä ohjeita, piirisuunnittelija voi määrittää tarpeidensa mukaan tarvittavien ulkoisten komponenttien luokitukset.

Vaihe 2: Piirilevyn luominen

Tulosta tässä esitetty piirilevyasettelu läpinäkyvästi. Hanki piirilevy, leikkaa se oikeaan kokoon ja aseta läpinäkyvyys levyn ja valon väliin muuten pimeään huoneeseen. Aseta lasi pala läpinäkyvyyden päälle, jotta muotoilu ja läpinäkyvyys ovat linjassa. Varmista, että kalvo on suunnattu oikein ja että suojapaperi on irrotettu. Noin 7 minuutin kuluttua valon alla laita levy kehitysainehauteeseen. Muista käyttää käsineitä suojataksesi käsiäsi ja varo roiskuttamasta nesteitä vaatteillesi. Kehitysnesteen tulisi olla 1 osa kehittäjää 10 osaan vettä.

Aseta sitten piirilevy etsausliuoksen astiaan. Sekoita pannua, jotta etsausprosessi etenee nopeammin. On myös hyödyllistä lämmittää liuosta hieman. Pidä piirilevy liuoksessa, kunnes kaikki kupari on poistettu, paitsi jos piirilevy on painettu piirilevylle. Etsausliuos tahraa vaatteesi, joten ole erittäin varovainen, ettet roiskuta sitä itsellesi. Huuhtele painettu levy huolellisesti kaikkien nesteiden poistamiseksi. Painettu asettelu on suunniteltu siten, että kaksi piiriä ja kaksi LED -tyynyä mahtuvat yhdelle piirilevylle. Erota nämä neljä osaa sahalla. Leikkaa ylimääräinen levy pois, jotta piiri olisi mahdollisimman pieni. Poraa lopuksi reiät, joihin komponentit kiinnittyvät, käyttämällä hyvin pientä poraa. Porauspaikat näytetään pieninä ympyröinä piirilevyasettelussa. Käytimme ExpressPCB: tä tämän levyn suunnittelussa. Koska tämä piiri käyttää pinta -asennettavia laitteita, juotoslevyn suunnittelu oli tehtävä jokaiselle yksittäiselle komponentille.

Vaihe 3: Komponenttien asettaminen piirilevylle

Peitä painettu piirilevy juoksevasti. Juotos kaikki komponentit varovasti levylle ohuella juotoslangalla ja juotoslaitteella. Asetus, miten tämä tehdään oikein, näkyy vaiheen 2 kuvassa.

Vaihe 4: LED -lampun ja kiinnitysjohtojen kiinnitys

Juotos LED -lamppu piirilevyyn painetulla LED -tyynyllä. Liimaa tämä piirilevy piirin päähän niin, että kaksi kappaletta muodostavat T.

Lopuksi juotetaan kaksi kiinnityslankaa sopiviin reikiin. Nämä johdot kiinnittyvät polttimoihin, jolloin piiriin saa virtaa. Piiri on nyt valmis käyttöönottoon.

Vaihe 5: Lasin poistaminen rikkoutuneesta lampusta

Ensimmäinen askel tämän järjestelmän toteuttamisessa on poistaa lasi rikkoutuneesta lampusta paljastaakseen rikkoutuneen filamentin johtaneet koskettimet.

Poista rikkoutunut lamppu kannastaan. Aseta rikkoutunut lamppu muovipussiin (vakiovaruste) ja tartu polttimoon sen ulkopuolelta. Varo leikkaamasta itseäsi lasilla tai lyömällä sormiasi vasaralla. Iske murtuneen kirurgisen lampun lampun yläosa pienellä vasaralla. Varo iskemästä polttimoon liikaa voimaa. Tavoitteena on poistaa lasi ja paljastaa koskettimet, jotka alun perin yhdensivät murtuneen filamentin muuhun lamppuun.

Vaihe 6: Piirin kiinnittäminen polttimoon

Seuraava vaihe on liittää piiri LED -valolla polttimoon. Juotos koskettimet piiristä tuleviin johtoihin.

Kuumenna juotosrauta kytkemällä se. Pidä sitten juotosraudan kärkeä juotoslangan palan päässä. Tämä aiheuttaa langan sulamisen. Siirrä sulanut juote varovasti koskettimien päälle pitäen samalla kiinni johdot piirin sulatetusta juotoksesta. Anna liitännän jäähtyä hetkeksi ja varmista, että yhteys on riittävän vahva. Saatat joutua pitämään komponentteja yhdessä pinseteillä, kun suoritat tätä prosessia. ** Varoitus: Juotosrauta on erittäin kuuma, älä polta itseäsi!

Vaihe 7: Järjestelmän testaus

Aseta lampun kanta virtapiirin ollessa kiinni lampun kantaan tavallisen hehkulampun tapaan.

Kytke lampun virta ja varmista, että LED -valo syttyy. Järjestelmän valon voimakkuuden voi testata käyttämällä Lutron LX-103 -valomittaria.