邰昌國，張華坤，毛 靜，歐祥林

（貴州省黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院 臨床系，貴州 凱里556000）

1 引言

各種導(dǎo)線常被電蠟刀燙壞，普通電蠟刀在使用過程中常會發(fā)生短路，酒精燈長時間連續(xù)使用有爆炸的危險，技工打磨機的主機由于過負(fù)荷而燒壞等，這些是口腔修復(fù)實訓(xùn)室常遇到的安全問題。因此，將口腔修復(fù)修復(fù)技工桌設(shè)計為24V低壓的供電系統(tǒng)，減少口腔技工桌上的電源線的數(shù)量，避免220V的電源線存在，以保證口腔修復(fù)實訓(xùn)用電安全，同時可以直接使用清潔的太陽能及風(fēng)能，達到節(jié)能、環(huán)保、安全的目的。

2 口腔技工桌上常使用的電器參數(shù)分析

2.1 技工打磨機

牙科技工打磨機由主機及手柄組成，手柄是0～32V的，主機具有供電及控制的功能，供電系統(tǒng)是將220V的生活用電變?yōu)?0V的低壓電，滿足打磨機手柄的需要，控制系統(tǒng)由調(diào)速、調(diào)極及過流保護裝置組成。

2.2 電蠟刀

電蠟刀是電能及熱能轉(zhuǎn)換器，目前普通的電蠟刀由電烙鐵改造而成，一般不可調(diào)溫；專用電蠟刀可調(diào)溫，使用220V的電源，有降壓供電裝置，及調(diào)溫裝置，輸出電源為5.0～12.0V，功率為1.5～6.0W，但價格較高。

2.3 臺燈

使用220V的節(jié)能燈管照明，一般在30W左右。

2.4 吸塵器

使用220V的電機，功率一般數(shù)百瓦。

2.5 總功率

總功率為800～2000W。

3 口腔技工桌供電的改進思路

現(xiàn)在的技工使用的是220V電源供電，配有220V吸塵器及220V的節(jié)能燈，留有220V的電源接口供220V的電器（打磨機、蠟刀等）使用。但是口腔技工使用的電器基本上使用低壓直流輸出電源，吸塵器及照明也可以改用低壓產(chǎn)品，尤其是照明可以使用LED燈，是直流電源驅(qū)動，驅(qū)動電壓低，功率小，耗電量少，節(jié)能省電，同時LED燈照明具有無閃爍，無紫外線，熱輻射極低，對人眼無危害等優(yōu)點［1］。由于成本的原因，現(xiàn)在常用的普通電蠟刀多由電烙鐵改裝而成，一般為15W以上，由于電烙鐵是設(shè)計用來焊接金屬的，須達到金屬焊料的溫度，常用焊錫的熔點一般在180～300℃之間［2］；而常用的牙用蠟的熔點在42～95℃［3］，遠(yuǎn)低于焊錫的熔點，將電烙鐵當(dāng)做蠟刀使用，則非常浪費能源，而且由于溫度過高會使蠟氣化產(chǎn)生有毒氣體，而專用電蠟刀使用的是直流小功率的發(fā)熱元件，不僅節(jié)能省電，而且調(diào)溫方便。

打磨機、LED燈及低壓電蠟刀都有變壓裝置所以可以將這些電器的變壓裝置進行合并，使用同一變壓裝置供電，減少口腔技工桌上的電源線的數(shù)量，避免220V的電源線存在，保證口腔修復(fù)實訓(xùn)用電安全。吸塵器也可以采用12V或24V直流吸塵器電機，這樣可以使修復(fù)技工桌直接使用太陽能及風(fēng)能電源供電，無需逆變器，達到安全、節(jié)能、環(huán)保、健康的用電目的（圖1）。

圖1 口腔技工桌低壓供電設(shè)計示意

4 口腔技工桌采用低壓供電后各種電器參數(shù)設(shè)計

一臺技工桌設(shè)計為：5V、5WLED節(jié)能燈，0～30V、65W技工打磨機手柄（用24V供電能夠滿足一般打磨需要，同時可避免初學(xué)者在使用拋光輪時忘記調(diào)速導(dǎo)致拋光輪破裂殘片飛出導(dǎo)致人身傷害。使用30V的參數(shù)，主要是使手柄與其他打磨機能通用），12V、100W 吸塵器，12V、6W 電烙鐵，預(yù)留5V、500mA（2.5W）的 USB接口，可供手機等充電用，共計總功率小于200W。

由一個220V轉(zhuǎn)換為24V的直流電源適配器供電，技工桌內(nèi)的電路分為DC－DC降壓模塊、LED燈控制模塊、打磨機控制模塊、低壓電蠟刀調(diào)溫模塊及吸塵器控制模塊組成，DC－DC降壓模塊將24V直流電源轉(zhuǎn)換為12V及5V的直流電源，LED燈及USB接口由5V電源供電，打磨機直接用24V直流電源供電，低壓蠟刀及吸塵器由12V直流電源供電。

控制面板上有電源指示燈、LED燈開關(guān)、打磨機手動開關(guān)、打磨機調(diào)速開關(guān)、打磨機正反轉(zhuǎn)開關(guān)、吸塵器手動開關(guān)，在技工桌下方設(shè)有打磨機腳控開關(guān)接口及吸塵器膝控開關(guān)。

由于采用24V直流供電，故很容易與光風(fēng)互補發(fā)電系統(tǒng)匹配，無需逆變器。一臺技工桌可以由一臺300W風(fēng)力發(fā)電機及100W光伏組件配上相應(yīng)的控制器給兩個100Ah、12V蓄電池充電，即可滿足需要。多臺技工桌，可以使用一個較大功率的電源適配器供電、或使用大功率的光風(fēng)互補發(fā)電系統(tǒng)供電。

5 討論分析

根據(jù)《安全電壓JB 3805－83》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，安全電壓的定義為防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列。安全電壓額定值的等級為42V、36V、24V、12V、6V。通常說的安全電壓，是指36V以下的電壓。本設(shè)計采用的是24V直流電供電，相對220V生活用電來說更安全，但是當(dāng)出汗的手或濕潤的手接觸24V電還是有危險的，另外口腔技工打磨金屬等產(chǎn)生的金屬粉塵導(dǎo)電也會增加觸電的危險，所以24V不是絕對安全電壓，故在電路中必須采取防直接接觸帶電體的保護措施［4］。

控制模塊與降壓模塊放在一起，由于降壓模塊產(chǎn)熱大，影響控制模塊的工作。將降壓模塊與控制模塊分開，保證控制模塊正常工作。

由于使用統(tǒng)一的電源適配器，故在口腔技工桌上減少電源線的的數(shù)量，尤其是220V的電源線存在，保證了口腔修復(fù)實訓(xùn)用電安全，同時可以直接使用清潔的太陽能及風(fēng)能，達到節(jié)能、環(huán)保、安全的目的。由于減少了打磨機主機及其電源線、調(diào)溫電蠟刀的主機及其電源線，可以使技工桌桌面更簡潔。

由于節(jié)能電器的使用，使得總功率可以控制在200W以下，遠(yuǎn)低于一般技工桌800～2000W的總功率。

6 結(jié)語

將口腔技工桌220V的交流電源供電改為24V直流電源供電，減少了口腔技工桌上的電源線的數(shù)量，尤其是避免220V的電源線存在，避免引發(fā)人身觸電事故，保證了口腔修復(fù)實訓(xùn)用電安全，使技工桌桌面更簡潔，使技工桌的總功率大幅度降低，同時可以直接使用清潔的太陽能及風(fēng)能，最終達到節(jié)能、環(huán)保、安全、健康的目的。

［1］ 宋冬靈.LED燈應(yīng)用及展望［J］.科技之窗，2011（9）：123～124.

［2］ 李德濤.量具修理［M］.沈陽：遼寧人民出版社，1963.

［3］ 張 敏，陳治清.口腔材料學(xué)［M］.3版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2003.

［4］ 周曉鳴.電工電子手冊［M］.武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2006.