Penggantian Bola Lampu Bedah Menggunakan Sirkuit LED: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Petunjuk langkah demi langkah tentang cara membangun dan menerapkan sistem bola lampu bedah pengganti menggunakan sirkuit LED yang dikembangkan oleh Mohammed Shafir dan Zoe Englander sebagai bagian dari kursus BME 262-Desain untuk Dunia Berkembang di Pratt School of Engineering, Duke University.

Sistem ini akan memberikan penggantian yang murah dan tahan lama untuk bola lampu bedah yang sulit diperoleh di negara berkembang. Petunjuk ini menjelaskan cara menggunakan sistem bohlam pengganti dengan komponen dan alat yang disertakan dalam kit. Perangkat di negara berkembang yang membutuhkan bola lampu untuk menjalankan fungsinya sangat penting dalam memberikan perawatan medis. Namun, masalah utama dengan penggunaan perangkat ini di negara berkembang adalah bahwa setelah bola lampu pecah atau terbakar, lampu pengganti sangat mahal atau sulit diperoleh. Dengan demikian, banyak perangkat yang berfungsi penuh jika tidak, tidak digunakan karena tidak memiliki bohlam yang berfungsi. Salah satu alat kesehatan kritis yang terkena masalah ini adalah lampu bedah yang digunakan di ruang operasi. Lampu-lampu ini sangat berguna bagi ahli bedah dalam menerangi area yang diinginkan selama operasi. Tidak adanya lampu ini secara serius menghambat kemampuan ahli bedah untuk membuat keputusan yang tepat dan juga membatasi kinerja operasi pada interval di siang hari ketika ada cukup cahaya untuk menerangi ruangan. Kami telah mengatasi masalah ini dengan sistem bohlam pengganti yang memungkinkan pengguna mengganti bohlam konvensional pada lampu bedah yang biasa digunakan dengan sistem iluminasi baru yang terdiri dari bohlam Light Emitting Diode (LED). Bohlam LED jauh lebih efisien daripada bohlam tungsten atau halogen konvensional, mengkonsumsi lebih sedikit daya, lebih kaku (karena tidak adanya bagian yang bergerak) dan juga memiliki masa pakai yang lebih lama. Oleh karena itu, sistem penerangan LED akan memiliki masa pakai yang lebih lama, biaya pengoperasian yang lebih murah, dan tidak mudah rusak. Sistem penerangan LED hanya perlu dipasang sekali, dan tidak perlu diganti selama bertahun-tahun. Selain itu, sistem ini kompatibel dengan berbagai jenis lampu, dengan berbagai bola lampu yang berbeda. Sistem ini menggunakan dasar bola lampu asli, sehingga rangkaian dapat dibuat agar kompatibel dengan hampir semua ukuran dan bentuk bola lampu. Sistem akan bekerja untuk setiap lampu yang menggunakan antara 7 dan 24 volt DC.

Langkah 1: Daftar Bagian

Daftar bagian untuk desain ini ditunjukkan pada tabel di bawah ini. Bagian dan alat tambahan yang diperlukan untuk konstruksi perangkat ini adalah:

1.) Papan PCB kosong 2.) Kabel sambungan tipis 3.) Palu 4.) Besi solder 5.) Kawat solder 6.) Lem Krazy National Semiconductor LM3404 1.0 Amp Constant Current Buck Regulator digunakan sebagai perangkat pengatur arus. Serangkaian instruksi terperinci dapat ditemukan di lembar data untuk perangkat ini. Dengan mengikuti instruksi ini, perancang sirkuit dapat menentukan peringkat komponen eksternal yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan mereka.

Langkah 2: Membuat PCB

Cetak tata letak PCB yang disediakan di sini pada transparansi. Dapatkan papan PCB, potong dengan ukuran yang tepat, dan tempatkan transparansi antara papan dan lampu di ruangan yang gelap. Tempatkan sepotong kaca di atas transparansi untuk menjaga desain dan transparansi selaras. Pastikan transparansi diarahkan dengan benar, dan kertas pelindung terkelupas. Setelah sekitar 7 menit di bawah cahaya, letakkan papan di bak cairan pengembang. Pastikan untuk memakai sarung tangan untuk melindungi tangan Anda, dan berhati-hatilah agar tidak memercikkan cairan ke pakaian Anda. Cairan pengembang harus 1 bagian pengembang untuk 10 bagian air.

Selanjutnya, tempatkan PCB di dalam panci berisi larutan etsa. Goyangkan panci agar proses etsa berjalan lebih cepat. Hal ini juga membantu untuk memanaskan larutan sedikit. Simpan PCB dalam larutan sampai semua tembaga terlepas kecuali di mana desain sirkuit tercetak di papan. Solusi etsa akan menodai pakaian Anda, jadi berhati-hatilah untuk tidak memercikkannya ke tubuh Anda sendiri. Bilas papan cetak secara menyeluruh untuk menghilangkan semua cairan. Tata letak yang dicetak dirancang sehingga dua sirkuit dan dua bantalan LED dapat masuk ke satu papan PCB. Pisahkan keempat bagian ini menggunakan gergaji. Potong papan berlebih untuk membuat sirkuit sekecil mungkin. Terakhir, bor lubang tempat komponen akan dipasang menggunakan bor yang sangat kecil. Lokasi di mana Anda perlu mengebor ditampilkan sebagai lingkaran kecil pada tata letak PCB. Kami menggunakan ExpressPCB untuk mendesain papan ini. Karena sirkuit ini menggunakan perangkat yang dipasang di permukaan, desain bantalan solder perlu dilakukan untuk setiap komponen individu.

Langkah 3: Menempatkan Komponen di Papan PCB

Tutupi PCB yang dicetak dalam fluks. Solder semua komponen dengan hati-hati ke papan dengan kawat solder tipis dan alat solder. Tata letak cara melakukannya dengan benar dapat dilihat pada gambar untuk langkah 2.

Langkah 4: Memasang Bohlam LED dan Kabel Lampiran

Solder bohlam LED ke bagian PCB dengan bantalan LED yang dicetak. Rekatkan potongan PCB ini ke ujung rangkaian sehingga kedua bagian membentuk huruf T. Tujuannya agar LED tegak lurus dengan rangkaian sehingga cahaya menghadap ke bawah saat rangkaian tegak.

Akhirnya, solder dua kabel lampiran ke lubang yang sesuai. Kabel ini menempel pada koneksi bohlam, memungkinkan sirkuit diberi daya. Rangkaian sekarang siap untuk diimplementasikan.

Langkah 5: Menghapus Kaca Dari Bohlam Rusak

Langkah pertama yang diperlukan dalam penerapan sistem ini adalah melepaskan kaca dari bohlam yang rusak untuk membuka kontak yang mengarah ke filamen yang rusak.

Lepaskan bohlam yang rusak dari soketnya. Tempatkan bohlam yang rusak di dalam kantong plastik (tersedia) dan pegang bohlam dari luar di bagian dasarnya. Berhati-hatilah agar tidak melukai diri sendiri dengan kaca atau memukul jari Anda dengan palu. Pukul bagian atas bola lampu bedah yang rusak dengan palu kecil. Berhati-hatilah untuk tidak memukul bola lampu dengan terlalu kuat. Tujuannya adalah untuk menghilangkan kaca dan mengekspos kontak yang awalnya menghubungkan filamen yang rusak ke sisa bohlam.

Langkah 6: Memasang Sirkuit ke Bulb

Langkah selanjutnya adalah memasang rangkaian dengan LED ke bohlam. Solder kontak ke kabel yang keluar dari sirkuit.

Panaskan besi solder dengan cara mencolokkannya. Selanjutnya, pegang ujung besi solder ke ujung seutas kawat solder. Ini akan menyebabkan kawat meleleh. Pindahkan dengan hati-hati solder yang meleleh ke kontak sambil menahan kabel dari sirkuit di solder yang meleleh. Biarkan sambungan menjadi dingin sebentar dan pastikan sambungan cukup kuat. Anda mungkin perlu memegang komponen bersama-sama menggunakan pinset saat Anda menyelesaikan proses ini. ** Perhatian: Besi Solder sangat panas, jangan sampai terbakar sendiri!

Langkah 7: Menguji Sistem

Masukkan dasar bohlam dengan sirkuit yang terpasang di soket bola lampu, seperti yang Anda lakukan pada bola lampu biasa.

Nyalakan daya lampu, dan pastikan LED menyala. Pengujian intensitas cahaya sistem dapat dilakukan dengan menggunakan light meter Lutron LX-103.