Diseño y Realización de un Convertidor Boost con Etapa de Salida Resonante para la alimentación de lámparas de inducción magnética

     

TITULACION: Ingeniería Técnica Industrial Especializada en Electrónica Industrial.

AUTOR: Francisco Guerrero López . DIRECTORS: Hugo Valderrama Blavi, Toni León Masich .

DATA: Setiembre de 2013 .    

ÍNDICE GENERAL 1. OBJETIVOS Y PRELIMINARES………………………………………Página 6 1.1. Resumen…………………………………………………………………..Página 7 1.2. Objetivos……………………………………………………………….....Página 7 2. INTRODUCCIÓN……………………………………………………..…Página 9 2.1. Iluminación Eficiente……………………………………………………...Página 10 2.1.1. ¿Por qué Iluminación Eficiente?................................................................Página 10 2.1.2. Consumos Actuales en Iluminación…………………………………..……..Página 13 2.1.3. Tipos de Lámparas…………………………………………………….……...Página 14 2.2. Lámparas de Inducción sin Electrodos……………………………...………Página 17 2.2.1. Historia…………………………………………………………………..…….Página 17 2.2.2. Principio de Funcionamiento…………………………………………..…...Página 18 2.2.2.1. Lámparas de Descarga Convencionales…………………………………Página 18 2.2.2.2. Ventajas de las Lámparas sin Electrodos  frente a las Lámparas Convencionales……………………....................................Página 19 2.2.2.3. Funcionamiento de las Lámparas de Inducción Electromagnética…………………..........................................................................Página 20 2.2.2.3.1. Principio de Funcionamiento de la Lámpara de Inducción Electromagnética INTERNA de Alta Frecuencia……………………..Página 20 2.2.2.3.2. Principio de Funcionamiento de la Lámpara de Inducción Electromagnética EXTERNA de Baja Frecuencia………………...…Página 22 2.2.3. Características y Ventajas Principales………………………………………Página 23 2.2.3.1. Bajo Consumo Real………………………………………………………..…Página 23 2.2.3.2. Alta Eficacia Lumínica Visual……………………………………………...Página 23 2.2.3.4. Fuente de Luz Saludable………………………………………………….…Página 24 2.2.3.5. Baja Atenuación (Degradación) de la Luz…………………………….…Página 24 2.2.3.6. Encendido Instantáneo…………………………………………………..…Página 25 2.2.3.7. Rendimiento Eléctrico Óptimo………………………………………….…Página 25 2.2.3.8. Comparación de la Lámpara de IEM y Otras Fuentes de Luz……………………………………………………………...…Página 25 1   

2.3. Balastros Actuales de Lámparas IEFL……………………………………...…Página 25 3. MEMORIA DESCRIPTIVA…..…………………………………………..Página 30 3.1. Descripción de la Solución Adoptada……………………………………...Página 31 3.2. Boost como LFR (Resistor Libre de Pérdidas)……………………………..Página 31 3.3. Inversor Resonante LCC………………………………………………… ...Página 33 3.3.1. Convertidor Resonante en Serie………………………………………..…Página 33 3.3.2. Convertidor Resonante en Paralelo…………………………………….…Página 34 3.3.3. Convertidor Resonante Serie-Paralelo (LCC)……………………………Página 36 3.4. Modelo de la IEFL………………………………………………………….Página 38 3.4.1. Modelo PSIM………………………………………………………………………Página 39 3.4.1.1. IEFL Potencia Real (P)……………………………………………………..…Página 40 3.4.1.2. Modelo de la Resistencia Equivalente del Núcleo……………………….…Página 40 3.4.1.3. Modelo de la Capacitancia de la Lámpara…………………………………Página 40 3.4.1.4. Modelo de la Resistencia del Plasma………………………………………..Página 40 4. MEMORIA DE CÁLCULO………..………………………………..……...Pàgina 41 4.1. Boost LFR………………………………………………………………..…Página 42 4.1.1. Etapa de Potencia…………………………………………………………Página 42 4.1.1.1. Inductor…………………………………………………………………Página 43 4.1.1.2. Condensador de Salida del Convertidor……………………………...…Página 44 4.1.1.3. Condensador de Entrada……………………………………………..…Página 45 4.1.1.4. MOSFET…………………………………………………………….…Página 45 4.1.1.5. Diodo………………………………………………………………...…Página 47 4.1.2. Etapa de Control………………………………………………..................Página 47 4.1.2.1. Convertidor Boost con Control en Modo Deslizante………………...…Página 47 4.1.2.1.1. Obtención de la Descripción Bilineal…………………………………Página 48 4.1.2.1.2. Superficie de Trabajo del Convertidor……………………………..…Página 49 4.1.2.1.3. Punto de Equilibrio……………………………………………………Página 50 2   

4.1.2.1.4. Estabilidad del Sistema…………………………………………..……Página 50 4.1.2.2. Diseño del Control………………………………………………………Página 52 4.1.2.2.1. Sensor de Corriente (Sensor de efecto Hall)………………………….Página 52 4.1.2.2.2. Sensado de la Tensión de Entrada (Vg)………………………………Página 53 4.1.2.2.3. Conductancia (g)………………………………………………...……Página 54 4.1.2.2.4. Multiplicador AD633…………………………………………………Página 54 4.1.2.2.5. Comparador con Histéresis……………………………………………Página 56 4.2. Inversor Resonante LCC……………………………………………………Página 58 4.2.1. Etapa de Potencia…………………………………………………………Página 58 4.2.1.1. Puente Resonante: Inductor y Condensadores…………………………Página 59 4.2.1.2. MOSFET…………………………………………………………….…Página 61 4.2.2. Etapa de Control………………………………………………………..…Página 63 5. SIMULACIONES...……………………………………………………........Página 66 5.1. Resultados de la Simulación en PSIM………………………………………Página 67 6. RESULTADOS EXPERIMENTALES………………………………........Página 70 6.1. Introducción…………………………………………………………………Página 71 6.2. Entrada-Salida Convertidor Boost………………………………………..…Página 71 6.3. Señales de Entrada y Salida del Inversor Resonante LCC…………….……Página 73 6.4. Señales de Entrada y Salida del Balastro Electrónico………………………Página 75 6.5. Arranque………………………………………………………….…………Página 78 6.6. Warm-up………………………………………………………….…………Página 79 6.7. Señales de Entrada y Salida del Balastro a Menor Potencia……………..…Página 80 7. PLANOS……………………………………………………………………....Página 82 7.1. Convertidor Boost…………………………………………………………..Página 83 7.2. Inversor Resonante LCC……………………………………………………Página 84 7. CONCLUSIONES..…………………………………………………………Página 85 7.1. Conclusiones finales……………………………………………………...…Página 86 3   

8. MEDIDAS Y PRESUPUESTO…..……………………………………...…Página 86 8.1. Medidas…………………………………………………..…………………Página 87 8.1.1. Capítulo 1 – Etapa de Potencia………………………...………..…………Página 87 8.1.2. Capítulo 2 – Etapa de Control………………………………………………Página 91 8.1.3. Capítulo 3 – Mano de Obra……………………………………………..….…Página 96 8.2. Precios Unitarios……………………………………………………………Página 96 8.2.1. Capítulo 1 – Etapa de Potencia………………………………………….……Página 96 8.2.2. Capítulo 2 – Etapa de Control……………………………….………………Página 97 8.2.3. Capítulo 3 – Mano de Obra………………………………………………...…Página 98 8.3. Presupuesto………………………………………….....……………………Página 98 8.3.1. Capítulo 1 – Etapa de Potencia……………………………………...………Página 98 8.3.2. Capítulo 2 – Etapa de Control…………………………………………..……Página 100 8.3.3. Capítulo 3 – Mano de Obra…………………………………………...………Página 105 8.4. Resumen del Presupuesto……………………………………………...……Página 106 9. Pliego de Condiciones………………………………………………….……Página 107 9.1. Condiciones Administrativas ....................................………………………Página 108 9.1.1. Condiciones Generales ..........................................………………………Página 108 9.1.2. Normas, Permisos y Certificaciones ......................…………………...…Página 108 9.1.3. Descripción General del Montaje .........................………………………Página 108 9.2. Condiciones Económicas .........................................………………………Página 109 9.2.1. Precios ..................................................................………………………Página. 109 9.2.2. Responsabilidades ................................................…………………….…Página 109 9.2.3. Cláusula del Proyecto ..........................................….……………………Página 109 9.3. Condiciones Facultativas .........................................….……………………Página 110 9.3.1. Personal .................................................................………………………Página 110 9.3.2. Reconocimientos i Ensayos Previstos ....................……...………………Página 110 9.3.3. Materiales ..............................................................………………………Página 110 4   

9.3.3.1. Conductores .......................................................………………….……Página 111 9.3.3.2. Resistencias ........................................................………………………Página 111 9.3.3.3. Condensadores ...................................................………………………Página 112 9.3.3.4. Inductores ...........................................................………………………Página 112 9.3.3.5. Circuitos Integrados y Semiconductores ............………………………Página 112 9.3.3.6. Zócalos y Torneados Tipo D.I.L. ........................………………………Página 113 9.3.3.7. Placas de Circuito Impreso ................................………………………Página 113 9.3.3.8. Interconexión de las Placas de Circuito Impreso ...……………………Página 113 9.3.4. Condiciones de Ejecución .....................................………………………Página 114 9.3.4.1. Encargo y Compra del Material .........................………………………Página 114 9.3.4.2. Construcción de los Inductores .........................………………….……Página 114 9.3.4.3. Fabricación de las Placas de Circuito Impreso..………………………Página 114 9.3.4.4. Soldadura de los Componentes ..........................………………………Página 114 9.3.4.5. Ensayos, Verificaciones y Medidas.....................………………………Página 115 9.3.4.6. Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión ......………………………Página 115 10. Referencias…………………………………….………...…………………Página 116

   

 

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1. OBJETIVOS Y PRELIMINARES  

 

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1.1.

Resumen

Actualmente, cada vez surgen al mercado más tipos de lámparas con diferentes características, que buscan aportar una mayor eficiencia con un menor consumo y de esta manera mejorar el rendimiento de la lámpara para satisfacer las necesidades del consumidor. En los últimos días se escucha hablar cada vez más sobre las lámparas de leds y las lámparas de inducción magnética que son las novedades que más llaman la atención de los consumidores, sobretodo por su bajo consumo y su alto rendimiento. En este proyecto hablaremos concretamente de las lámparas de inducción magnética, en el caso que hemos llevado a la práctica hacemos servir una lámpara de inducción magnética externa de baja frecuencia, la lámpara es la OSRAM ENDURA 150 W y funciona a una frecuencia de 234 kHz. En la parte práctica de este proyecto hemos diseñado, montado y probado el balastro necesario para alimentar la lámpara de inducción electromagnética desde una batería de 12 V. Nuestro diseño consta de dos partes. La primera trata de un convertidor boost con control ‘sliding’ y comportándose como un LFR (Resistor Libre de Perdidas), lo que significa que la potencia de entrada será igual a la potencia de salida (en el caso ideal) y gracias al control podremos regular la potencia de entrada/salida. En la segunda parte tenemos un inversor resonante LCC con el cual convertimos la corriente continua de la salida del convertidor boost en corriente alterna y alcanzamos la frecuencia deseada, 234 kHz. Para llegar hasta el prototipo final se han realizado una serie de cálculos, simulaciones y pruebas que se recogen en esta memoria. 1.2.

Objetivos

El Objetivo principal, en el cual se basa el proyecto, es la construcción de un prototipo de balastro electrónico para lámpara de inducción electromagnética externa, en concreto para la lámpara OSRAM ENDURA 150 W. A partir de este objetivo principal se extraen otros principalmente académicos: -

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Comprensión de la iluminación eficiente y estudio de los diferentes tipos de lámparas, especialmente lámparas de inducción electromagnética, entender el funcionamiento de estas últimas y conocer sus ventajas e inconvenientes. Comprensión y realización de un convertidor elevador boost y del comportamiento como LFR (Resistencia Libre de Perdidas). Comprensión de los diferentes tipos de puentes resonantes, estudiar las ventajas y desventajas de cada uno de ellos y las aplicaciones en las que es más adecuado un tipo que otro. Además diseño y realización de un inversor resonante de puente completo con el filtro resonante más adecuado para el buen funcionamiento del balastro electrónico que se pretende diseñar.

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-

-

Realizar las simulaciones con PSIM necesarias, tanto para comprobar el funcionamiento del diseño realizado antes de pasar al montaje como para la elección de algunos de los componentes. Realizar el montaje correctamente y finalmente hacer las medidas experimentales que se crean pertinentes.

Para poder llevar a cabo nuestro prototipo, en primer lugar debemos conocer las características de la lámpara que utilizaremos, ya que en su datasheet no se encuentra gran parte de la información. Por este motivo, pusimos la lámpara en funcionamiento mediante el balastro comercial que la conectaba con la red eléctrica, y medimos las características necesarias. Como se menciona en los objetivos, para comprobar que el circuito funciona correctamente y que el diseño es el más idóneo, se realizarán tanto durante las diferentes fases de realización del circuito como una vez obtenido el resultado final, las diferentes pruebas, simulaciones y cálculos correspondientes y necesarios. Finalmente se conectará el prototipo a la lámpara y se realizaran las pruebas que se estimen oportunas para demostrar que se han cumplido todos los objetivos y el prototipo funciona correctamente.

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2. INTRODUCCIÓN                                9   

2.1.

Iluminación Eficiente

2.1.1. ¿Por qué Iluminación Eficiente? La eficiencia energética tiene como objeto reducir el uso de energía, por ejemplo, aumentando el rendimiento de los equipos consumidores de energía. Organizaciones y consumidores directos de energía, pueden necesitar ahorrar energía para reducir costes energéticos y promover sostenibilidad económica, política y ambiental. Los usuarios industriales y comerciales pueden desear aumentar eficacia y maximizar así su beneficio. Entre las preocupaciones actuales, no solamente está el ahorro de energía sino también el impacto medioambiental que produce la generación de energía eléctrica. La iluminación juega un papel fundamental en el desarrollo de las actuales actividades sociales, comerciales e industriales. La tecnología ha evolucionado a sistemas de alumbrado capaces de adaptarse a las exigencias actuales y que, a su vez, son más eficientes energéticamente. La iluminación representa en muchos edificios un porcentaje elevado del consumo eléctrico. Así, el porcentaje de energía eléctrica dedicado a iluminación puede llegar a alcanzar en algunos casos más del 50 % [1]:

Figura 1. Porcentajes de energía eléctrica dedicada a la iluminación por sectores

Por tanto, existe un gran potencial de ahorro, energético y económico, alcanzable mediante el empleo de equipos eficientes, unido al uso de sistemas de regulación y control adecuados a las necesidades del local a iluminar. Además, como se ha adelantado anteriormente, no solo existe un gran potencial de ahorro energético y económico, el uso de la iluminación eficiente también puede reducir considerablemente la cantidad de emisiones de CO2 a la atmosfera y la cantidad de petróleo empleado para la generación de energía lumínica. En la Tabla I se reflejan algunos datos estimados, recogidos en [2], sobre el potencial de ahorro de la iluminación eléctrica al substituirse por iluminación eficiente.

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TABLA I Potencial de Ahorro de la iluminación eléctrica Potencial de ahorro estimado Millones de Euros Millones de toneladas de CO2 Millones de barriles de petróleo Número de centrales eléctricas a 2 TWh/año

Pacífico asiático

Oriente Medio y África

33

13

31

258

106

136

136

486

198

192

45

162

66

Global

Europa

Norte América

120

27

38

Latino América (incl. México) 9

760

122

243

1800

405

600

135

 

El potencial de ahorro de la iluminación eficiente es muy importante. En la Tabla I podemos ver tanto a nivel mundial como a nivel de continentes, los millones de euros ahorrados, las millones de toneladas de CO2 que no se emitirían a la atmósfera, los millones de barriles de petróleo ahorrados en la generación de energía lumínica, además de conseguir reducir considerablemente la energía consumida de las centrales eléctricas. Esto es gracias a los numerosos beneficios de la iluminación eficiente frente a la iluminación tradicional utilizada hasta ahora. Algunos de los beneficios más destacados de la iluminación eficiente son los siguientes: 1. Menor consumo energético. Se gasta aproximadamente cinco veces más energía para producir una lámpara eficiente en comparación con una lámpara incandescente “tradicional”. Sin embargo, como las lámparas eficientes duran entre 6 a 15 veces más que la lámparas incandescentes, la cantidad de energía necesaria para la producción de una lámpara eficiente debería compararse a la producción de entre 6 a 15 lámparas incandescentes, por lo tanto, el ahorro debido al ciclo de vida del producto es mucho más alto. Más del 97% de la energía consumida durante el ciclo de vida de una lámpara se encuentra en la fase de uso y como una lámpara eficiente es hasta un 80% más eficiente que una lámpara incandescente ineficaz, los ahorros son evidentes. 2. Menor coste de mantenimiento. La mayoría de las nuevas lámparas eficientes son más caras que las lámparas incandescentes "tradicionales" porque son más costosas de producir (estas lámparas tienen balastos integrados). 11   

En los últimos años se ha conseguido disminuir el precio de las lámparas eficientes. Esto tiene un gran valor si tenemos en cuenta que las lámparas eficientes tienen una vida útil de entre 6 y 15 veces más larga que las lámparas incandescentes y un consumidor puede  ahorrar alrededor de 80 € sólo mediante la sustitución de una lámpara incandescente de 100 watts por una lámpara fluorescente compacta eficiente de 20 watts, como se explica a continuación. Aunque en un principio en precio, una lámpara fluorescente compacta eficiente puede ofrecer un ahorro de hasta 13 € por año, en comparación con una lámpara incandescente ineficiente. Como ya se ha apuntado anteriormente, la vida de la lámpara eficiente ronda los seis años, por lo tanto, se puede llegar a ahorrar alrededor de 80 € durante su vida útil (100 W de la lámpara incandescente frente 20 W de la lámpara fluorescente compacta). Esto se basa en la suposición de 3 horas de funcionamiento continuo por día, para un coste de energía de 0,15 €/kWh. 3. Mejora de la calidad lumínica. El índice de rendimiento de color (CRI) expresa el nivel en el que los colores se representan en su forma natural, donde una lámpara incandescente tiene un CRI de 100, una lámpara eficiente de buena calidad puede llegar a tener un valor CRI entre 80-85. El CRI de 80 a 85 es apropiado para la mayoría de aplicaciones domésticas y es similar a la calidad de la luz que se utiliza en la iluminación de exhibición de las tiendas. 4. Disminución de las emisiones de CO2. Desde el comienzo de la revolución industrial, la quema de combustibles fósiles para generar electricidad para la iluminación y otras aplicaciones se ha incrementado sustancialmente y a su vez los niveles de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera. Estos gases afectan en gran medida a la temperatura de la tierra, sin ellos la superficie de la Tierra sería más fría que en la actualidad. Por lo tanto hay una relación directa entre el aumento del uso de la iluminación artificial no eficiente y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero resultantes. El hecho de no implementar los programas de iluminación de bajo consumo representa no contribuir al objetivo de reducir las emisiones de CO2, reduciendo sustancialmente la huella global de CO2 debida a la iluminación. Esto equivale a la asombrosa cifra de ahorros globales de unos 760 millones de toneladas de CO2, casi equivalente a las emisiones totales de CO2 por la combustión de combustible en Alemania o a la mitad de las emisiones de la Federación de Rusia en 2007.

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2.1.2. Consumos Actuales en Iluminación

Figura 2. Plano Mundial

A nivel mundial, la iluminación eléctrica consume el 19% de la producción total de electricidad en el mundo, un poco más de electricidad que la que utilizan las naciones de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) Europa a todos los efectos. El consumo de energía para abastecer la iluminación conlleva emisiones de gases de efecto invernadero equivalentes a 1900 millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) al año, lo que equivale al 70% de las emisiones de los vehículos livianos de pasajeros del mundo. La iluminación basada en combustibles, que se utiliza tanto en los vehículos y áreas más allá del rango de las redes eléctricas, amplifica estas cifras de consumo y efectos secundarios de la iluminación en la salud pública y el medio ambiente. En la actualidad, 1.6 millones de personas viven sin acceso a la luz eléctrica. La parafina y la iluminación a diesel que utilizan son mucho menos eficientes que incluso la lámpara incandescente más ineficiente, además la parafina es un gran emisor de CO2 y es muy costosa. Estos usos combinados proporcionan sólo el 1% de la iluminación global, pero son responsables del 20% de las emisiones de CO2 por iluminación. Como ya se ha comentado, cambiar las tecnologías de iluminación a las tecnologías eficientes traerá un gran ahorro en costes de energía y en emisiones de CO2. A pesar de que se ha producido una revolución en la tecnología de iluminación durante los últimos 10 a 15 años como resultado de la disponibilidad actual de soluciones de iluminación energéticamente eficientes para cada segmento del mercado, aproximadamente dos tercios de toda la iluminación instalada actualmente en el mundo se basa en tecnologías menos eficientes. El cambio a las nuevas tecnologías de iluminación es simplemente demasiado lento, sobre todo en el alumbrado público que es del 3% anual y en la iluminación de oficinas del 7% por año. En promedio, es posible un ahorro potencial en consumo de 13   

energía en todos los ámbitos del 40%, teniendo en cuenta las estimaciones más conservadoras. Por suerte ya hay algunos países bastante avanzados en cuanto a actividades políticas en beneficio a adaptarse a las nuevas tecnologías de iluminación eficiente, como se muestra en la Figura 3:

Figura 3. Mapa del mundo diferenciando los países según su avance a favor de la iluminación eficiente [2].

En el mapa que se muestra en la figura se sigue un código de colores de acuerdo con el estado de desarrollo de la política en favor de la iluminación eficiente. Se destacan las áreas que necesitan ser abordadas con el fin de asegurar que los países se beneficien plenamente de los beneficios financieros, energéticos y ambientales asociados a la iluminación eficiente. Tres colores indican los niveles de actividad en materia de políticas de iluminación eficiente y de preparación de un país para someterse a una transición integrada y sostenible: Verde  actividades avanzadas Naranja  actividades en proceso Rojo  países limitados 2.1.3. Tipos de Lámparas Actualmente en el alumbrado artificial se emplean casi con exclusividad las lámparas eléctricas. Existen distintos tipos de fuentes de luz, la elección de un tipo u otro depende de las necesidades concretas de cada aplicación: 14   

LÁMPARAS INCANDESCENTES: Lámparas incandescentes no halógenas: Las lámparas incandescentes son las más utilizadas principalmente en el sector doméstico debido a su bajo coste, su versatilidad y su simplicidad de uso. Su funcionamiento se basa en hacer pasar una corriente eléctrica por un filamento de wolframio hasta que alcanza una temperatura tan elevada que emite radiaciones visibles por el ojo humano. Lámparas incandescentes halógenas: La incandescencia eficacia de las lámparas incandescentes, aunque su coste es Incorporan un gas halógeno para evitar que se evapore el deposite en la ampolla disminuyendo el flujo útil como estándar.

halógena mejora la vida y la mayor y su uso más delicado. wolframio del filamento y se ocurre en las incandescentes

LÁMPARAS DE DESCARGA: Las lámparas de descarga constituyen una forma de producir luz más eficiente y económica que las lámparas incandescentes. La luz se consigue por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos electrodos. A diferencia de la incandescencia, la tecnología de descarga necesita un equipo auxiliar (balasto, cebador) para su funcionamiento. Según el tipo de gas y la presión a la que se le somete, existen distintos tipos de lámparas de descarga. Lámparas fluorescentes tubulares: Lámparas de vapor de mercurio a baja presión de elevada eficacia y vida. Las cualidades de color y su baja luminancia las hacen idóneas para interiores de altura reducida. Ocupan el segundo lugar de consumo después de las incandescentes, principalmente en oficinas, comercios, locales públicos, industrias, etc. Las lámparas fluorescentes más usadas hoy en día son las T8 (26 mm de diámetro); sin embargo, se han desarrollado las T5 (16 mm de diámetro) que sólo funcionan con equipo auxiliar electrónico. Esto, junto a su menor diámetro les proporciona una alta eficacia luminosa, que puede alcanzar hasta 104 lm/W. Lámparas fluorescentes compactas: Poseen el mismo funcionamiento que las lámparas fluorescentes tubulares y están formadas por uno o varios tubos fluorescentes doblados. Son una alternativa de mayor eficacia y mayor vida a las lámparas incandescentes. Algunas de estas lámparas compactas llevan el equipo auxiliar incorporado (lámparas integradas) y pueden sustituir directamente a las lámparas incandescentes en su portalámparas. Lámparas fluorescentes sin electrodos: Las lámparas sin electrodos o de inducción emiten la luz mediante la transmisión de energía en presencia de un campo magnético, junto con una descarga en gas. Su principal característica es la larga vida (60.000 h) limitada sólo por los componentes electrónicos. Son muy novedosas y posteriormente se realizará un estudio más exhaustivo de ellas.

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Lámparas de vapor de mercurio a alta presión: Por su mayor potencia emiten mayor flujo luminoso que la fluorescencia, aunque su eficacia es menor. Por su forma se suelen emplear en iluminación de grandes áreas (calles, naves industriales, etc.). Lámparas de luz mezcla: Son una combinación de las lámparas de vapor de mercurio a alta presión y lámparas incandescentes y, habitualmente, tienen un recubrimiento fosforescente. Estas lámparas no necesitan balasto ya que el filamento actúa como estabilizador de corriente. Su eficacia luminosa y su reproducción en color son muy pobres. Es un tipo de lámpara en desuso. Lámparas de halogenuros metálicos: Este tipo de lámpara posee halogenuros metálicos además del relleno de mercurio por lo que mejoran considerablemente la capacidad de reproducir el color, además de mejorar la eficacia. Su uso está muy extendido y es muy variado, por ejemplo, en alumbrado público, comercial, de fachadas, monumentos, etc. Lámparas de halogenuros metálicos cerámicos: Esta nueva familia de lámparas combina la tecnología de las lámparas de halogenuros metálicos con la tecnología de las lámparas de sodio de alta presión (quemador cerámico). El tubo de descarga cerámico, frente al cuarzo de los halogenuros metálicos convencionales, permite operar a temperaturas más altas, aumenta la vida útil (hasta 15.000 h), la eficacia luminosa y mejora la estabilidad del color a lo largo de la vida de las lámparas. En definitiva, combinan la luz blanca propia de los halogenuros metálicos, y la estabilidad y la eficacia del sodio. Por sus características, son lámparas muy adecuadas para su uso en el sector terciario (comercios, oficinas, iluminación arquitectónica, escaparates, hoteles, etc.). Lámparas de vapor de sodio a baja presión: En estas lámparas la descarga eléctrica se origina en un tubo de vapor de sodio a baja presión produciéndose una radiación prácticamente monocromática. Actualmente son las lámparas más eficaces del mercado, es decir, las de menor consumo eléctrico; sin embargo, su uso está limitado a aplicaciones en las que el color de la luz (amarillento en este caso) no sea relevante como son autopistas, túneles, áreas industriales, etc. Además, su elevado tamaño para grandes potencias implica utilizar luminarias excesivamente grandes. Lámparas de vapor de sodio a alta presión: Las lámparas de sodio a alta presión mejoran la reproducción cromática de las de baja presión y, aunque la eficacia disminuye su valor, sigue siendo alto comparado con otros tipos de lámparas. Además, su tamaño hace que el conjunto óptica-lámpara sea muy eficiente. Actualmente está creciendo su uso al sustituir a las lámparas de vapor de mercurio, ya que presentan una mayor vida útil con una mayor eficacia. Este tipo de lámparas se emplean en instalaciones exteriores de tráfico e industriales, e instalaciones interiores industriales y comercios. Existe una tipología con mayor nivel de presión denominada Sodio Blanco, que proporciona la mayor reproducción cromática de las lámparas de sodio con eficacia menor. Estas lámparas se emplean en aplicaciones que requieran mayor índice de reproducción cromática, como son escaparates de comercios y edificios pintorescos de una ciudad, paseos, jardines, etc. 16   

TECNOLOGÍA LED: Los Diodos Emisores de Luz (LED: Lighting Emitting Diode) están basados en semiconductores que transforman directamente la corriente eléctrica en luz. No poseen filamento, por lo que tienen una elevada vida (hasta 50.000 horas) y son muy resistentes a los golpes. Además, son un 80% más eficientes que las lámparas incandescentes. Por estas razones están empezando a sustituir a las bombillas incandescentes y a las lámparas de bajo consumo en un gran número de aplicaciones, como escaparates, señalización luminosa, iluminación decorativa, etc. 2.2.

Lámpara de Inducción sin Electrodos

2.2.1. Historia La idea de la iluminación de radio frecuencia (RF), así como la primera patente de lámpara RF, apareció mucho antes de que las primeras lámparas fluorescentes y de alta presión llegaran al mercado. Se tardó más de un siglo antes de que apareciera la primera lámpara RF comercial, lo que significó la introducción de una nueva era en la producción de luz. Los recientes avances en la electrónica de conmutación y en semiconductores, junto con una comprensión más a fondo de los procesos fundamentales en los plasmas de RF, se han traducido en fuentes de luz RF comercialmente viables. Cabe recordar que las lámparas de descarga llegaron al mercado alrededor de los años 1950. Durante un siglo, la idea de la iluminación RF fue redescubierta muchas veces, y los viejos esquemas de la lámpara RF se reinventaron. Diferentes tipos de fuentes de luz RF están en el mercado hoy en día, y son, en esencia, realizaciones de esquemas “poco realistas” de fuentes de luz RF, algunos de los cuales fueron propuestos a finales del siglo 19. Las descargas sin electrodos fueron descubiertas por primera vez por Hittorf en 1884. Observaciones más completas se hicieron poco después por JJ Thomson. Uno tiene que admirar a estos pioneros con sus instrumentos rudimentarios y su brillante comprensión de la nueva ciencia del electromagnetismo. En Nueva York, 1891, Nikola Tesla durante una conferencia pronunciada en la Universidad de Columbia mostró la primera lámpara sin electrodos: se trataba de una "luz inalámbrica" energizada a distancia por un campo de RF, funcionaba a una frecuencia relativamente baja y era una especie de descarga capacitiva de RF mantenida por corrientes débiles que estaban limitadas por grandes espacios de aire. Esta demostración era un precursor de futuros dispositivos de iluminación accionados a distancia por los campos electromagnéticos de microondas. Las microondas conducidas en una lámpara HID de azufre se consideran una exitosa realización de este concepto. La primera patente de lámpara RF se concedió en 1907 a Hewitt. Su esquema es una reminiscencia del plasma acoplado inductivamente (ICP). La lámpara de Hewitt consistía en una ampolla de vidrio esférico lleno con vapor de mercurio a baja presión. La bobina que rodea el bulbo de vidrio se energizaba con un generador mecánico de corriente alterna a frecuencias entre 125-300 Hz. En ese momento, no había generadores electrónicos. El funcionamiento de esta lámpara surge del principio de descarga de RF inductiva, de Hittorf y Thomson. El plasma en esta descarga se mantiene encendido por un campo 17   

electromagnético inducido por una bobina de inducción. En esencia, una descarga RF inductiva es un tipo de transformador con el plasma a su vez haciendo de bobinado secundario. Una lámpara de inducción de RF con una cavidad reentrante, en la que se alberga una bobina de inducción con aire o un núcleo ferromagnético, fue propuesto por Bethenod y Claude en 1936. En esta lámpara, la bobina de inducción está oculta por el cuerpo de la lámpara, haciendo de esta una topología de descarga ideal para las lámparas compactas RF. La Colocación de la bobina de inducción dentro de la lámpara no sólo impide el sombreado de la luz, sino que también reduce significativamente la radiación de RF de tal lámpara debido a la proyección de plasma. Ninguno de estos principios propuestos dio lugar a una lámpara RF comercial en su tiempo. Después de la demostración de Tesla, se ha tomado la industria de la iluminación 100 años para llevar una lámpara al mercado para la iluminación general. Las principales razones de la demora son la falta de suministro de productos electrónicos baratos pero fiables, evitar la interferencia electromagnética y la reducción del deterioro del fósforo, causada por las altas cargas necesarias para un producto aceptable. Este último problema ha sido resuelto en gran medida por el uso de nuevos fósforos. El progreso en los otros dos problemas recién está comenzando a dar frutos comerciales. Ha habido un enorme progreso en las últimas tres décadas, en paralelo a la evolución de los semiconductores, que son un ingrediente esencial. En los últimos 15 años solamente, se han producido más de 100 solicitudes de patentes de las principales empresas de lámparas de descarga sin electrodos, dirigidas específicamente a aplicaciones de iluminación. Muchas empresas japonesas, como Matsushita, Mitsubishi y Toshiba son particularmente activas. 2.2.2. Principio de Funcionamiento Las lámparas de RF siguen los mismos principios básicos de conversión de energía eléctrica en radiación visible que las lámparas de descarga convencionales. La diferencia fundamental entre las lámparas convencionales y las lámparas de RF es que las lámparas RF funcionan sin electrodos (ánodo y cátodo). Esto tiene profundas consecuencias sobre las características de la lámpara RF y sus cualidades. 2.2.2.1.

Lámparas de Descarga Convencionales

Antes de discutir el funcionamiento de la lámpara RF sin electrodos, recordaremos los principios y características principales de las lámparas de descarga convencionales. Las lámparas de descarga convencionales se clasifican en dos categorías principales: las lámparas fluorescentes y las de alta intensidad (HID). Las lámparas fluorescentes se basan en una descarga de los gases inertes a baja presión, las presiones del gas suelen estar entre una fracción y varios Torr, con una pequeña porción (aproximadamente 5-10 mTorr) de vapor de mercurio. El plasma de tales descargas se encuentra en una condición de no equilibrio con una temperatura de los electrones cerca de 1 eV y una temperatura de gas neutro cerca de la temperatura ambiente (0,03 eV). Más de la mitad de la energía eléctrica 18   

en dichos vertidos se convierte en radiación UV de resonancia de los átomos de mercurio excitados. Esta radiación se convierte (con aproximadamente un 50% de eficiencia) en luz visible (blanca) debido a un revestimiento de fósforo que cubre la pared interna de cristal de la lámpara. Por lo tanto, la eficiencia general de una lámpara fluorescente es de alrededor de 25%, lo que corresponde a 60-100 lm/W. Las lámparas fluorescentes comprenden el mayor sector del negocio de la iluminación con descargas de gas. Las lámparas HID operan a presiones de gas considerablemente más altas (aproximadamente una atmósfera o mayor). El plasma en estas descargas se caracteriza por una alta densidad de corriente de descarga. Al ser más alta la presión del gas, se producen muchas colisiones electrón-átomo que llevan el plasma a una condición de casi equilibrio, con la temperatura de todos los componentes alrededor de unos pocos miles de grados Kelvin. Las lámparas HID irradian luz visible con una eficiencia similar a la de las lámparas fluorescentes. Las lámparas HID y los fluorescentes convencionales requieren electrodos para conectar el plasma con el circuito eléctrico e inyectar los electrones en el plasma. Las lámparas fluorescentes y HID generalmente operan en corriente alterna a una frecuencia de línea de 50 o 60 Hz o a frecuencias más altas (30-100 kHz) cuando se maneja con un balastro electrónico. Por lo tanto, cada electrodo opera cada medio período como un cátodo y durante el otro medio período como un ánodo. La presencia de electrodos en lámparas fluorescentes y HID convencionales ha puesto restricciones en el diseño de la lámpara y en su rendimiento y es un factor importante que limita la vida de la lámpara. Para obtener más información sobre diferentes aspectos de la ciencia de descarga de la fuente de luz de gas convencional y su tecnología, ver Waymouth [3] o un manual más recientemente publicado sobre la tecnología de iluminación [4]. 2.2.2.2.

Ventajas de las Lámparas sin Electrodos frente a las Lámparas Convencionales

Durante mucho tiempo se ha reconocido que la característica más atractiva de las lámparas de RF es la ausencia de electrodos. Los electrodos son el principal factor limitante en lo que se refiere a la vida de la lámpara. La pérdida de material emisor cátodo, debido a su evaporación y pulverización catódica causada por el bombardeo de iones, limita la vida de las lámparas HID a entre 5000-20000 horas, mientras que la vida de algunas lámparas sin electrodos de RF que  están en el mercado hoy en día, alcanza las  100.000 horas. Esto hace más atractivo el uso de estas últimas en aplicaciones en las que el mantenimiento de la lámpara es caro. Además la presencia de electrodos pone una limitación en la presión del gas de llenado de la lámpara y su composición para evitar reacciones químicas y físicas que destruyan dichos electrodos. Esto es importante porque la presión del gas de relleno dentro de una lámpara fluorescente convencional tiene influencia en la eficiencia máxima de la lámpara. Pero, cualquier intento para reducir la presión del gas y de esta forma aumentar la eficiencia de la lámpara, da como resultado una disminución significativa de la vida de la lámpara debido al aumento de la velocidad de evaporación del electrodo. Sin embargo, en las 19   

lámparas sin electrodos RF, no existe limitación y por tanto se optimiza la presión del gas para la máxima eficiencia. Los cátodos de las lámparas de descarga (HID) operan en un régimen de "puntos calientes", donde la emisión catódica se realiza a partir de un pequeño punto calentado por la corriente de descarga. Por este motivo, el cátodo no puede soportar una gran corriente de descarga y un gran factor de rizado de corriente. La corriente máxima en las lámparas fluorescentes comerciales es menos de aproximadamente 1.5 A, lo cual limita la potencia máxima y la salida de luz de estas lámparas. Las lámparas sin electrodos RF comerciales permiten una corriente de descarga más alta que las lámparas convencionales y por tanto una mayor potencia máxima y mayor emisión de luz de la lámpara. Además, las lámparas sin electrodos RF tienen un arranque instantáneo e inofensivo y son más convenientes para su regulación. Puesto que el régimen térmico del cátodo se rige por la corriente de descarga de la lámpara, la regulación de lámparas fluorescentes convencionales requiere un medio adicional para prevenir la temperatura del cátodo de la caída y la posterior pulverización catódica. 2.2.2.3.

Funcionamiento de las Lámparas de Inducción Electromagnética

La Lámpara de Inducción Electromagnética “sin electrodos” (IEM) es un nuevo concepto de muy alta tecnología para el ahorro energético en la iluminación, basado en el principio de gas de descarga de las lámparas fluorescentes y en el principio de la inducción electromagnética de alta frecuencia. Se denomina como "lámpara sin electrodos" (electrodless), ya que no tiene filamentos ni electrodos como el común de las lámparas. El filamento de incandescencia o el electrodo es el elemento fundamental para fuentes comunes de luz y la vida útil de estas depende de la vida útil del filamento de incandescencia o de los electrodos utilizados, como ya hemos explicado anteriormente. La vida útil de la lámpara de IEM (sin electrodos) es ilimitada por no existir elementos que se desgasten, por lo que la vida útil puede prolongarse de manera indefinida. La vida útil de las lámparas de IEM es sólo determinada por el nivel de calidad, el diseño de los circuitos y demás componentes electrónicos. Las lámparas de Inducción Electromagnética se clasifican en dos grupos: •  Lámpara de Inducción Electromagnética INTERNA (IEM-I) de alta frecuencia (sin

electrodos), con una frecuencia de operación alrededor de los 2.65 MHz. • Lámpara de Inducción Electromagnética EXTERNA (IEM-E) de baja frecuencia (sin electrodos), con una frecuencia de operación alrededor de los 2.50 KHz. 2.2.2.3.1. Principio de Funcionamiento de la Lámpara de Inducción Electromagnética INTERNA de Alta Frecuencia. La Lámpara de IEM INTERNA de alta frecuencia, está compuesta por un bulbo, una antena y una fuente de alimentación. Después de la llegada de energía a la fuente de alimentación, el generador de alta frecuencia que posee, envía un voltaje constante a 2.65 20   

MHz hacia la antena que está instalada dentro del bulbo y conectada a un balastro electrónico de la lámpara a través de un cable de alta frecuencia, como muestran las figuras 4 y 5. La antena crea un fuerte campo magnético estático dentro del bulbo, generando una reacción e ionización del gas que se encuentra al vacío dentro de las 2 paredes del bulbo, formando un plasma. Cuando los átomos del plasma reaccionan, la energía obtenida anteriormente se irradia en forma de 253.7 nm de radiación ultravioleta, cumpliendo con el proceso de transformación de la energía. Entonces, el fósforo tricolor que posee el bulbo en su superficie interna, será estimulado lo que permitirá emitir una luz visible. En cuanto al diseño de la fuente de poder y gracias a que su factor de potencia llega a niveles mayores de 0,98 el generador de alta frecuencia puede enviar una tensión constante y una alta frecuencia constante cuando la lámpara está encendida. Así que, aunque la tensión de entrada de la fuente de alimentación fluctúe dentro de cierto rango (170 V – 270 V), el brillo de la lámpara y su luminosidad no va a cambiar.

Figura 4. Principio de funcionamiento de la lámpara de inducción Electromagnética

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Figura 5. Lámpara de inducción electromagnética interna

2.2.2.3.2. Principio de Funcionamiento de la Lámpara de Inducción Electromagnética EXTERNA de Baja Frecuencia. La Lámpara de IEM EXTERNA de baja frecuencia, está compuesta por un bulbo, una antena de doble poder y una fuente de alimentación. Después de la llegada de energía a la fuente de alimentación, el generador de alta frecuencia envía un voltaje constante hacia los 2 anillos metálicos, a través de un cable de alta frecuencia. Los anillos, son los encargados de producir el campo magnético alrededor del tubo de vidrio. En otras palabras, el acoplador de energía (anillos metálicos), que se instala en el exterior del bulbo y conectado con el balastro electrónico de la lámpara a través del cable de alta frecuencia, va a crear un fuerte campo magnético estático en el espacio de descarga de la cáscara de cristal. Así, la ruta circular del campo magnético, motivado por el bucle, forma un circuito cerrado, lo que genera la aceleración de los electrones libres, como muestra la Figura 6. Entonces, estos electrones libres que chocan con los átomos de mercurio, permiten que el gas que se encuentra al vacío dentro del bulbo genere una reacción e ionización del mismo, formando un plasma. Cuando los átomos de plasma reaccionan, la energía obtenida anteriormente se irradia en forma de 253.7 nm de radiación ultravioleta, cumpliendo con el proceso de transformación de la energía. Entonces, el fósforo tricolor que posee el bulbo en su superficie interna, será estimulado lo que permitirá emitir una luz visible.

Figura 6. Lámpara de inducción electromagnética externa

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2.2.3. Características y Ventajas Principales 2.2.3.1. Bajo Consumo Real El consumo de la lámpara del que usualmente hablamos, es el consumo de la fuente de luz que ilumina, es decir, del bulbo y no del consumo real de la lámpara integrada. Por lo tanto, el cálculo del consumo de energía eléctrica no es exacto. En general, el consumo de energía de los balastros para lámparas de haluros metálicos o lámparas de sodio de alta presión es más de un 20% del consumo del bulbo. Es decir, el consumo real total es: consumo del bulbo + el consumo del balastro (Así por ejemplo, para una lámpara de 250W de sodio o de haluros metálicos, el consumo total = 250W + 50W = 300W). Con la lámpara de Inducción Electromagnética (IEM), el consumo de energía para la fuente de luz (bulbo) es tan bajo, que perfectamente puede no ser considerado. Suponemos que con 5% de fluctuación, el consumo de la fuente de alimentación puede compensar el consumo de la fuente de luz. Entonces podemos concluir que: consumo real total = Consumo de la lámpara de IEM. Por lo tanto, la lámpara de IEM (también llamada “lámpara sin electrodos”) puede ahorrar alrededor del 20% de la energía que utilizan las lámparas comunes con el mismo poder. Y este cálculo sólo ha considerado el principio de diseño de la lámpara de IEM, sin tener en cuenta otras características de eficacia lumínica de la lámpara de IEM, que hace que el producto pueda ahorrar más energía aún. 2.2.3.2. Alta Eficacia Lumínica Visual. La eficacia luminosa de una fuente de luz es la relación existente entre el flujo luminoso (en lúmenes, lm) emitido por una fuente de luz y la potencia (en vatios, W) consumida por la fuente. Por lo general, la “eficiencia lumínica” (lm/W) se considera como un importante indicador para determinar el ahorro de energía de las diferentes fuentes de luz. Teóricamente, se dice que las lámparas con una eficiencia lumínica superior tienen mejor capacidad para ahorrar energía. De acuerdo a los resultados de las pruebas efectuadas a los diferentes tipos de lámparas, la eficiencia lumínica de las lámparas de sodio de alta presión tienen de 90 a 110 lm/W; el de las lámparas de Haluros metálicos tienen 85 lm/W., y las lámparas de IEM (sin electrodos) es sólo de 70 a 80 lm/W. Sin embargo, la conclusión es totalmente diferente según la percepción de las pupilas humanas. A diferencia de los instrumentos, que sólo se limitan a medir la eficiencia lumínica, las pupilas pueden evaluar la “eficacia lumínica real y efectiva” de una lámpara de acuerdo a diferentes ambientes, colores, eficiencias, capacidad de reproducción de color y todos los factores anteriores integrados. Los ojos tienen altos requerimientos de los colores, mientras que muchas fuentes de luz no tienen la capacidad para mostrar los colores. Por ejemplo, las lámparas de sodio sólo tienen una buena representación de los colores amarillo y gama de grises; bajo otras gamas de colores, los ojos solamente pueden identificar los perfiles de los objetos, perdiendo la capacidad de identificar los detalles. En muchos ambientes de trabajo, la gente 23   

erróneamente suele aumentar la potencia de las lámparas comunes con el fin de mejorar la “eficiencia lumínica” y así poder distinguir mejor los colores. No sólo no obtienen los resultados de colores esperados, sino además, producen una gran cantidad de pérdidas de energía. Dado que la reproducción de colores de la lámpara de sodio es muy baja (índice de rendimiento del color de la lámpara de sodio es < 40 CRI mientras que el de la lámpara de IEM es > 80 CRI), su real “eficacia lumínica” baja considerablemente. Cabe recordar que el CRI es la medida de rendimiento de color o también denominado “índice de menor distorsión del color”, siendo el máximo = 100, que es el color que reproduce la luz solar. Por tanto, las lámparas con un mayor CRI tendrán una menor distorsión del color. Diferentes tests realizados con distintos instrumentos, han arrojado como resultado, que la efectividad de la eficiencia lumínica de la lámpara de sodio es sólo alrededor de 60, mientras que la lámpara de IEM alcanza un valor alrededor de 120. Por lo anterior, podemos concluir que con las lámparas de IEM se puede lograr un mejor efecto visual con menos potencia (el poder de la lámpara de IEM es dos veces más que el de las lámparas de sodio y haluro metal, es decir, una lámpara de IEM de 200W de consumo puede sustituir a una lámpara de sodio de alta presión de 400W.). 2.2.3.3. Fuente de Luz Saludable Las frecuencias de operación de las fuentes de luz, tales como lámparas fluorescentes, lámparas de sodio y lámparas de haluro metal, son 50 Hz. En esta frecuencia, el ojo humano puede sentir el parpadeo de la luz. En cuanto a la lámpara de alta frecuencia sin electrodos (IEM), la frecuencia de funcionamiento es 2.56 MHz (inducción interna) o 250 kHz (inducción externa), que corresponden a más de 5.000 veces la del común de las fuentes de luz, superando el alcance de identificación de los ojos humanos a captar el efecto estroboscópico. Adicionalmente, la lámpara de IEM posee un bulbo con contenidos de fósforo que permiten una mejor reproducción de colores (CRI > 80) y un menor encandilamiento que el producido por las lámparas de sodio y de halurometal. Estos dos elementos (bajo efecto estroboscópico y bajo encandilamiento) hacen que la lámpara de IEM alivie el daño a los ojos. Además, el producto no contiene mercurio líquido. 2.2.3.4. Baja Atenuación (Degradación) de la Luz. La atenuación de la luz es la reducción de la eficacia lumínica nominal de las fuentes de luz, después de ser utilizada durante un largo período de tiempo y bajo condiciones nominales de funcionamiento. Diferentes fuentes de luz tienen diferentes velocidades de atenuación de la luz ya que tienen diferentes principios de operación lumínica y diferentes materias primas. Gracias al principio de funcionamiento especial de las lámparas de IEM (sin filamento), con un bulbo al vacío y un muy buen aislamiento, la lámpara de IEM tiene una baja atenuación de la luz (no más de 16% de atenuación de la luz se genera después de un funcionamiento de 20.000 horas), mostrando actuaciones de ahorro energético y buen efecto lumínico. Otras lámparas eficientes atenúan un 50% de la luz después de haber sido utilizadas durante 1.000 horas y una lámpara fluorescente común atenuará más del 30% después de haber sido utilizada durante 2.000 horas. La constante de la eficacia lumínica es también un indicador de 24   

ahorro de energía. La reducción de la eficacia lumínica (atenuación de la luz) en el marco mismo del consumo eléctrico (potencia), es también un tipo de derroche energético. 2.2.3.5. Encendido Instantáneo Menos de 0,5 segundos es el tiempo de partida; sin necesidad de precalentamiento, la lámpara de IEM enciende y reenciende instantáneamente. 2.2.3.6. Rendimiento Eléctrico Óptimo Un factor de potencia ≥ 0,98, una pequeña corriente armónica; utilizable en un amplio rango de tensión eléctrica. Con variaciones de voltajes de 170 V-270 V puede trabajar de forma estable. 2.2.3.7. Comparación de la Lámpara de IEM y Otras Fuentes de Luz Tabla II Comparación de la Lámpara de IEM con otras fuentes de luz Lámpara de sodio de alta presión 90-110

Lámpara de haluro metal 85

Lámpara incandescente

25-70

Lámpara de mercurio de alta presión 30-50

113-130

40-112

26-43

51-63

126

19

>80

50-80

30-40

95

>0.98 Instantáneo

0.35-0.95