Mediciones de parpadeo de productos e instalaciones SSL
En el pasado, la introducción de balastos electrónicos para las lámparas fluorescentes eliminó en gran medida la preocupación por el parpadeo de la luz causado por las propias lámparas y luminarias. Sin embargo, la introducción generalizada de la iluminación de estado sólido (SSL) ha vuelto a convertir el parpadeo de la luz en un tema de especial interés. Por ejemplo, la normativa de diseño ecológico de la Comisión Europea establece límites para la Pst y la SVM. Esto se debe a que la luz del LED sigue muy rápidamente y de forma proporcional la corriente que fluye a través del LED.
La variación de la potencia luminosa de una fuente de luz a lo largo del tiempo puede tener efectos perjudiciales, tanto visuales como no visuales, para el observador. Estos efectos se denominan colectivamente "artefactos luminosos temporales" (TLA).
CIE TN 006:2016 [1] identifica tres tipos de TLAs visualmente perceptibles:
- Parpadeo: percepción de inestabilidad visual inducida por un estímulo luminoso cuya luminancia o distribución espectral fluctúa con el tiempo, para un observador estático en un entorno estático.
- Efecto estroboscópico: cambio en la percepción del movimiento inducido por un estímulo luminoso cuya luminancia o distribución espectral fluctúa con el tiempo, para un observador estático en un entorno no estático.
- Efecto fantasma: cambio en la percepción de la forma o la posición espacial de los objetos, inducido por un estímulo luminoso cuya luminancia o distribución espectral fluctúa con el tiempo, para un observador no estático en un entorno no estático.
En CIE TN 012:2021 [11] se dan orientaciones para estas mediciones.
Se ha informado de que los TLA no visuales tienen diversos efectos fisiológicos y psicológicos, como migrañas, ataques epilépticos, comportamiento autista, vértigo, etc. En la norma IEEE 1789:2015 [2] se presenta una revisión exhaustiva de los efectos neurofisiológicos.
Los TLAs pueden ser causados por la electrónica de accionamiento interna de las lámparas y luminarias LED, así como por cualquier equipo de control asociado, como los circuitos de regulación. Además, los TLAs pueden ser el resultado de fluctuaciones y transitorios en la tensión de alimentación de CA. Las normas de construcción e iluminación existentes, como la norma sobre lugares de trabajo interiores, EN 12461-1 [3], recomiendan evitar el parpadeo de la luz y los efectos estroboscópicos. Advierte que "los efectos estroboscópicos pueden dar lugar a situaciones peligrosas al cambiar el movimiento percibido de la maquinaria giratoria o recíproca", pero no proporciona ninguna métrica o límite. Las recomendaciones de la norma IEEE 1789-2015 se consideran ahora algo polémicas (NEMA 77) [4]. El programa estadounidense ENERGY STAR [5] exige que se realicen pruebas con circuitos de atenuación especificados, y en el Título 24 de California: 2016 [6] se establecen requisitos particulares.
Véase el artículo técnico - Medición del parpadeo con un dispositivo de medición BTS para una descripción exhaustiva de las distintas métricas especificadas en las publicaciones existentes para la medición de los TLA. A menudo se hace referencia a dos métricas simples:
Profundidad de modulación (MD) o porcentaje de parpadeo: relación entre la diferencia y la suma de los niveles de luz máximos y mínimos expresada en porcentaje;
Índice de parpadeo (FI) - relación de las áreas por encima y por debajo de los niveles medios de luz.
Sin embargo, estas métricas no distinguen entre parpadeo y efecto estroboscópico y no tienen en cuenta el efecto de la sensibilidad dependiente de la frecuencia o la forma de onda de la salida de luz. Cada vez se prefieren métricas más sofisticadas:
Severidad del parpadeo a corto plazo, Pst LM (CIE TN006:2016) [1] evaluación del parpadeo luminoso percibido para frecuencias de hasta 80Hz.
Medida de la visibilidad estroboscópica, SVM (CIE TN006:2016) [1] considera los efectos en la apariencia de los objetos en movimiento y en rotación cuando se iluminan con una modulación de luz de hasta 2kHz.
ASSIST Flicker Perception Metric, Mp (ASSIST Vol 11, Iss 3) [8] describe un método objetivo para evaluar la percepción visual del parpadeo observado.
El 1 de septiembre de 2021 entró en vigor el Reglamento de diseño ecológico de la Comisión Europea para fuentes de luz y aparatos de control independientes [10]. También conocido como el Reglamento único de iluminación (SLR), fue revisado en febrero de 2021 para incluir límites obligatorios de PstLM < 1,0 para el parpadeo y SVM < 0,9 para los efectos estroboscópicos.
Todas las métricas mencionadas (MD, FI, PstLM, SVM y Mp) se miden y notifican mediante el medidor de luz espectral y parpadeo BTS256-EF, el medidor basado en el detector BNC PFL-200 y los sistemas de espectrorradiómetro basados en el BTS2048-VL. Para ayudar a los fabricantes de SSL a cumplir con la Directiva CEM (2004/108/CE), está disponible un sistema de prueba de parpadeo llave en mano que incorpora un medidor de luz de parpadeo objetivo de acuerdo con la norma IEC TR 61547-1:2017 [9] para realizar pruebas:
- el rendimiento intrínseco de todos los equipos de iluminación con tensión de alimentación de CA estabilizada;
- las prestaciones de inmunidad de los equipos de iluminación frente a las fluctuaciones de la tensión de alimentación de CA.
- El término "flicker" también se utiliza en relación con las fluctuaciones de tensión y el parpadeo resultante en las redes públicas de tensión causadas por los equipos conectados a la red. La norma IEC 61000-3-3: 2017 se refiere a la limitación de dichas fluctuaciones de tensión producidas por los equipos. Las luminarias de lámparas LED ≤ 600W se "consideran conformes".
Referencias
[3] EN 12464-1:2011 Light and lighting. Lighting of work places. Indoor work places.
[4] NEMA 77: 2017. Standard for temporal light artifacts: Test methods and guidance for acceptance criteria
[5] ENERGY STAR Method of Measurement for Light Source Flicker
[6] CEC Title 24: 2016. Reference appendices: Appendix JA10 – Test Method for Measuring Flicker of Lighting Systems and Reporting Requirements.
[9] IEC TR 61547‐1:2015. Technical Report: Equipment for general lighting purposes – EMC immunity requirements – Part 1: An objective voltage fluctuation immunity test method.