martes, 29 de abril de 2014

Sincro Inductor Cerebral con paneles LED de 500W


Sincro Inductor cerebral con paneles LED de 500 W


Un sincro inductor cerebral es un equipo electrónico destinado a crear estímulos lumínicos, sonoros o magnéticos a determinados ritmos, produciendo en el cerebro una adaptación de las frecuencias impuestas, facilitando estados de consciencia alterados, mayor captación sensorial, aumento de la creatividad y de la capacidad de resolución de problemas. Cuando el cerebro recibe un estímulo de forma periódica, éste adapta sus ciclos eléctricos a la frecuencia externa, esto es conocido como “Respuesta de Seguimiento de Frecuencias” y se utiliza para modificar los patrones de ondas cerebrales.

El equipo creado es un sincro inductor cerebral que produce estímulos visuales y auditivos. El sistema cuenta con diferentes programas, y su uso no se ha limitado solo a funcionar como sincro inductor cerebral, sino que también se ha aprovechado para crear diferentes programas, algunos de ellos para iluminar la sala en la que se ha instalado el Sincro Inductor.

Diagrama de bloques del sistema realizado:  


Imagen 1: diagrama de bloques del sistema


El equipo esta formado por:

- 2 Fuentes conmutadas sin ventilador de 250W cada una (48V @ 5,2A)

- 2 Paneles LED con 168 LEDs de 3W cada uno cubierto con planchas de Plexiglás.
Potencia Total: 500W.
Intensidad luminosa Máxima: 30240 Lumens.
Dimmable desde el 0 hasta el 100% mediante PWM.
Intensidad luminosa: 160-180 Lm/Led
Control Individual de 7 grupos de 12 LEDs por panel

- Circuito de control mediante microcontrolador Atmega328P  (Arduino nano). 
Potenciómetro para escoger el programa.
Potenciómetro para escoger la frecuencia de parpadeo por rangos.
Potenciómetro para escoger la intensidad luminosa (Dimming).
Pantalla LCD donde se muestra:
 +Nombre del Programa
 +Frecuencia de Parpadeo

- Etapa de potencia basada en MOSFETs.

- Sistema de audio formado por un multiplexor analógico doble de cuatro canales.

Programas:
 -Iluminación Total Dimmable. 
 -Alternar entre un panel y el otro.
 -Pares encendidos, impares apagados.
 -Fading: encendido y apagado suave.
 -La música que se conecta en la entrada conmuta  a la misma frecuencia que las luces.

Aplicaciones:
-Programas orientados a Neuroterapia, inspirado en MegaBrain:
Frecuencias regulables por rangos:
De 1,5 a 3,5 Hz
De 3,5 a 7 Hz.
De 7 a 14 Hz
De 14 a 21 Hz
De 21 a 60 Hz

Paneles LED:
Imagen 2: paneles LED


Circuito de control:

Imagen 3: esquema PCB circuito de control

 Imagen 4: PCB circuito de control


Etapa de potencia:

Imagen 5: Esquema PCB circuito de control


Simulación de temperatura de un LED de 3 W en una plancha de aluminio:

La siguiente imagen es una simulación térmica hecha con el programa Solid Works la cual muestra la distribución de temperatura a lo largo de una superficie de 90,25 cm^2 , de aluminio, con una conductividad térmica de 200 W/(m·K)   y un coeficiente de convección de 10 W/(m^2 ·K) siendo la temperatura del aire de 303K, es decir 30ºC. La simulación se ha hecho considerando que es la estrella de aluminio la fuente de calor y no el diodo, y que ha de disipar 3W de potencia en régimen permanente. La unión entre la estrella de aluminio y la plancha de aluminio es ideal.

Imagen 6: perfil de temperatura LED 3W


Perfil temperatura plancha LED:

 Imagen 7: perfil de temperatura del panel LED al tresbolillo


Junio 2013.
Para mas información:

victor@victorprat.com