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LED應用於醫療診斷燈之設計開發與散熱系統識別
Apply LED To Medical Diagnosis Lamp Design Develop And Theraml System Identification
摘要
本文旨在利用發光二極體（LED）開發醫療診斷燈具，由於考慮到醫療燈具在使用上要將低感染機率，整個系統的機構設計上全以扣接、鎖緊的方式作為配合，這樣的設計不僅拆裝容易，便於拆下清潔，且重複使用性高、置換性高，不會因為單一元件毀損而導致整個系統無法使用，在開發時利用系統識別的方法去求出系統的轉移函數，進而模擬出不同瓦數下金屬電路板、LED晶蕊的溫度，並藉此溫可控制chip在安全溫度下操作，模擬驗證其誤差都在0.5%之內，最大誤差溫度為1.7℃，相對誤差溫度為0.0119℃，誤差百分比為0.337%，之後依照求出的安全溫度，本文亦設計了含有一導熱塊的散熱系統，實體醫療診斷燈具裝上含導熱塊的散熱系統後，導熱塊熱阻最低為0.1154℃/W，而實體醫療燈具的最低總熱阻為1.11℃/W，內熱阻為1.0564℃/W，外熱阻為0.0564℃/W，整個系統的總熱阻已達ㄧ般高瓦特數燈具良好表現，且 溫度分布在67℃~72.1℃之間，達到將 降在100℃以下的目標，燈罩表面溫度並未超過90℃亦符合法規之規定，由 的溫度和總熱阻可知，在不同操作角度下燈具皆能達到散熱的效果，代表本文所設計的扣接、鎖緊機構並無鬆脫且可行；除了上述設計外，本文亦設計了變光機構 ，實驗結果顯示變光機構確實有達到令照度變化的功用，在距離投射面為85㎝時，其最大照度為1109lux，最低照度為791lux。
並列摘要
This thesis maimly aim at developing the medical diagnosis lamp with LED,we consider that the medical diagnosis should decrease infected probability when using.All system is designed by fastening and locking for cooperating.Such a design is not only easy to dismantle but also easy to clean, it is reusable and replaceable.We use the system identification to find the transfer function for simulating the safe operating temperature when developing.The simulate error is within 0.5%,the Max. temperature is 1.7℃,the relative error temperature is 0.0119℃, relative error percent is 0.337%.And the Medical diagnosis lamp lowest total thermal resistance is 1.11℃/W,lowest internal thermal resistance is 1.0564℃/W, owest extrnal thermal resistance is 0.0564℃/W.The chip temperature is controlled between 67℃ and 72.1℃.It has reached the goal that control chip temperature under 100℃.We also design a Variable Light Mechanism,form the experimental result show that the MAX. illumination is 1109lux, the MIN. illumination is 791lux.