LED Devresi Kullanan Cerrahi Lamba Ampullerinin Değiştirilmesi: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Duke Üniversitesi Pratt School of Engineering'deki BME 262-Design for the Developing World kursunun bir parçası olarak Mohammed Shafir ve Zoe Englander tarafından geliştirilen bir LED devresi kullanılarak yedek cerrahi ampul sisteminin nasıl oluşturulacağına ve uygulanacağına ilişkin adım adım talimatlar.

Bu sistem, gelişmekte olan dünyada elde edilmesi zor cerrahi lamba ampulleri için düşük maliyetli ve uzun ömürlü bir değiştirme sağlayacaktır. Bu talimatlar, yedek ampul sisteminin kite dahil olan bileşenler ve araçlarla nasıl kullanılacağını açıklar. Gelişmekte olan dünyada, işlevlerini yerine getirmek için ampullere ihtiyaç duyan cihazlar, tıbbi bakım sağlamada çok önemlidir. Bununla birlikte, gelişmekte olan dünyada bu cihazların kullanımıyla ilgili büyük bir sorun, ampuller bir kez kırıldığında veya yandığında, yedek ampullerin çok pahalı olması veya elde edilmesinin zor olmasıdır. Bu nedenle, tamamen işlevsel olan birçok cihaz, çalışan ampulleri olmadığı için kullanılmamaktadır. Bu sorundan etkilenen kritik bir tıbbi cihaz, ameliyathanede kullanılan cerrahi lambalardır. Bu ışıklar, cerrahın ameliyat sırasında ilgilenilen alanı aydınlatması açısından kritik öneme sahiptir. Bu ışıkların olmaması, cerrahların bilinçli kararlar verme yeteneğini ciddi şekilde engeller ve ayrıca ameliyatların performansını odayı aydınlatmak için yeterli ışığın olduğu gün aralıklarıyla sınırlar. Bu sorunu, kullanıcının yaygın olarak kullanılan cerrahi lambalardaki geleneksel ampulleri, Işık Yayan Diyot (LED) ampullerden oluşan yeni bir aydınlatma sistemi ile değiştirmesini sağlayacak bir yedek ampul sistemi ile çözdük. LED ampuller, geleneksel tungsten veya halojen ampullerden çok daha verimlidir, daha az güç tüketir, (hareketli parçaların olmaması nedeniyle) daha sağlamdır ve ayrıca çok daha uzun ömürlüdür. Bu nedenle LED aydınlatma sistemi çok daha uzun ömürlü olacak, çalıştırması daha ucuz olacak ve kolay kolay kırılmayacaktır. LED aydınlatma sistemi sadece bir kez kurulacak ve uzun yıllar değiştirilmesi gerekmeyecektir. Ayrıca, bu sistem, çeşitli farklı ampuller ile birçok farklı lamba türü ile uyumludur. Bu sistem orijinal ampul tabanını kullanır, böylece devre hemen hemen her boyut ve şekildeki ampulle uyumlu hale getirilebilir. Sistem, 7 ila 24 volt DC kullanan herhangi bir lamba için çalışacaktır.

Adım 1: Parça Listesi

Bu tasarım için parça listesi aşağıdaki tabloda gösterilmektedir. Bu cihazın yapımı için gerekli olan ek parçalar ve aletler şunlardır:

1.) Boş bir PCB kartı 2.) İnce bağlantı telleri 3.) Bir çekiç 4.) Havya 5.) Lehim teli 6.) Krazy Glue Akım düzenleyici cihaz olarak National Semiconductor LM3404 1.0 Amp Sabit Akım Buck Regülatörü kullanılır.. Bu cihazın veri sayfasında ayrıntılı bir talimat seti bulunabilir. Bu talimatları izleyerek devre tasarımcısı, ihtiyaçlarını karşılamak için gereken harici bileşenlerin derecelerini belirleyebilir.

Adım 2: PCB Oluşturma

Burada sağlanan PCB düzenini bir asetat üzerine yazdırın. Bir PCB kartı alın, doğru boyutta kesin ve şeffaflığı pano ile ışık arasına karanlık bir odaya yerleştirin. Tasarım ve şeffaflığı aynı hizada tutmak için şeffaflığın üzerine bir parça cam yerleştirin. Asetatın doğru yönde olduğundan ve koruyucu kağıdın sıyrıldığından emin olun. Işık altında yaklaşık 7 dakika sonra, kartı geliştirici sıvı banyosuna yerleştirin. Ellerinizi korumak için eldiven giydiğinizden emin olun ve giysilerinize sıvı sıçratmamaya dikkat edin. Geliştirici sıvısı 1 kısım geliştiriciye 10 kısım su olmalıdır.

Ardından, PCB'yi bir dağlama çözeltisi tepsisine yerleştirin. Dağlama işleminin daha hızlı ilerlemesini sağlamak için tavayı çalkalayın. Çözeltiyi hafifçe ısıtmak da yararlıdır. Devre tasarımının tahtaya basıldığı yer dışında tüm bakır çıkana kadar PCB'yi solüsyonda tutun. Aşındırma solüsyonu giysinizi lekeleyecektir, bu yüzden üzerinize sıçratmamaya çok dikkat edin. Tüm sıvıları çıkarmak için basılı kartı iyice durulayın. Basılı düzen, iki devre ve iki LED pedinin bir PCB kartına sığabileceği şekilde tasarlanmıştır. Bu dört parçayı bir testere kullanarak ayırın. Devreyi mümkün olduğu kadar küçük yapmak için fazla tahtayı kesin. Son olarak, çok küçük bir matkap kullanarak bileşenlerin takılacağı delikleri delin. Delmeniz gereken yerler PCB düzeninde küçük daireler olarak gösterilir. Bu kartı tasarlamak için ExpressPCB'yi kullandık. Bu devre yüzeye monte cihazlar kullandığından, lehim pedi tasarımının her bir bileşen için yapılması gerekiyordu.

Adım 3: Bileşenleri PCB Kartına Yerleştirme

Basılı PCB'yi akı ile örtün. Tüm bileşenleri ince bir lehim teli ve lehimleme aleti ile panoya dikkatlice lehimleyin. Bunun nasıl doğru bir şekilde yapılacağına ilişkin düzen, 2. adımdaki resimde görülebilir.

Adım 4: LED Ampul ve Ek Tellerinin Takılması

LED ampulü, baskılı LED pedi ile PCB parçasına lehimleyin. Bu PCB parçasını, iki parça bir T oluşturacak şekilde devrenin ucuna yapıştırın. Amaç, LED'i devreye dik olacak şekilde, devre dik durumdayken ışığın aşağıya bakmasını sağlamaktır.

Son olarak, iki bağlantı telini uygun deliklere lehimleyin. Bu teller ampul bağlantılarına bağlanarak devreye güç verilmesini sağlar. Devre artık uygulamaya hazırdır.

Adım 5: Kırık Ampulden Camı Çıkarma

Bu sistemin uygulanmasında gerekli olan ilk adım, kırık filamana yol açan kontakları ortaya çıkarmak için kırık ampulden camı çıkarmaktır.

Kırık ampulü yuvasından çıkarın. Kırık ampulü plastik torbaya (ürünle birlikte verilir) koyun ve ampulü dışarıdan tabandan kavrayın. Camla kendinizi kesmemeye veya çekiçle parmaklarınızı vurmamaya dikkat edin. Kırık cerrahi lamba ampulünün tepesine küçük bir çekiçle vurun. Ampule çok fazla kuvvet uygulamamaya dikkat edin. Amaç, camı çıkarmak ve kırık filamanı orijinal olarak ampulün geri kalanına bağlayan kontakları ortaya çıkarmaktır.

Adım 6: Devrenin Ampule Takılması

Bir sonraki adım, LED'li devreyi ampule bağlamaktır. Devreden çıkan tellere kontakları lehimleyin.

Havyayı fişe takarak ısıtın. Ardından, havyanın ucunu bir parça lehim telinin ucuna tutun. Bu telin erimesine neden olacaktır. Devredeki telleri erimiş lehimde tutarken erimiş lehimi kontakların üzerine dikkatlice aktarın. Kısa süre bağlantının soğumasını bekleyin ve bağlantının yeterince güçlü olduğundan emin olun. Bu işlemi tamamlarken cımbız kullanarak bileşenleri bir arada tutmanız gerekebilir. **Dikkat: Havya çok sıcaktır, kendinizi yakmayın!

7. Adım: Sistemi Test Etme

Ampul tabanını, devre takılıyken, normal bir ampulü takar gibi ampul soketine takın.

Lambanın gücünü açın ve LED'in yandığından emin olun. Sistemin ışık yoğunluğunun testi Lutron LX-103 ışık ölçer kullanılarak yapılabilir.