Prefacio: 

Los requisitos para poder homologar una luminaria CE son varios entre los que está la seguridad (LVD), compatibilidad electromagnética (CEM), RoHS y el Ecodiseño. Los requisitos de seguridad y compatibilidad electromagnética así como RoHS no son nuevos y se han discutido mucho en los últimos años. La nueva directiva de Ecodiseño es obligatoria para todos los productos puestos en el mercado independientemente de dónde vayan a ser instalados. Entre los productos que entran dentro de estos requisitos, hay algunas excepciones según el número de equipos comercializados al año o equipos cuya función principal no es la iluminación como pueden ser fotocopiadoras o equipos destinados a cambiar el ambiente. Todas las luminarias tanto para uso residencial como industrial o iluminación pública necesitan cumplir la directiva de Ecodiseño y el fabricante debe hacer mención en su declaración del marcado CE de la luminaria a la directiva de Ecodiseño 2009/125/EC.

El LED driver o fuente de alimentación es un componente esencial de la luminaria y es uno de los más importantes para poder cumplir con los requisitos de Ecodiseño. Hay que tener en cuenta que la luminaria en su conjunto también tiene unos requisitos de eficiencia en términos lumen/vatio que dependerán de la eficiencia del LED driver pero también de la eficiencia lumínica de los Leds y ésta está determinada también por la disipación térmica de los mismos. Por tanto, debemos prestar gran atención a la hora de elegir el LED Driver para nuestra luminaria. El presente artículo pretende dar algunas recomendaciones esenciales para elegir el LED Driver adecuado para poder pasar la certificación CE de la luminaria.

Imagen 1: Requisitos del LED Driver para el marcado CE de la luminaria

Requisitos de Seguridad LVD:
La directiva actual de baja tensión 2006/95/EC va a ser reemplazada por la directiva 2014/35/EU el día 20 de Abril del 2016. Como cambios significativos solo se especifica la responsabilidad de las partes que ponen en el mercado los diferentes equipos.
Un LED driver utilizado en una luminaria debe cumplir la normativa EN61347-2-13 que especifica parte de los requisitos generales en la normativa EN61347-2-13. La versión actual EN61347-1:2008+A1:2011 será reemplazada el 1 de Enero del 2016 y la normativa específica para fuentes de alimentación led y reguladores será reemplazada también el 8 de Octubre del 2017

Requisitos de Compatibilidad Electromagnética CEM
Igualmente la directiva CEM actual 2004/108/EC será reemplazada el 20 de Abril por la 2014/30/EU. Igualmente la nueva directiva determina las responsabilidades del fabricante, importador y distribuidor.
La lista de normativas armonizadas cubiertas por la directiva actual se detallan más abajo en la tabla 1. Estas normativas varían según el ámbito de uso como puede ser el residencial o industrial y por tanto debemos tenerlas en cuenta según el ámbito de aplicación de nuestro producto. La normativa más importante para las fuentes de alimentación LED es la de emisiones EN55015 y la de corrientes armónicas EN61000-3-2. Si se cumplen ambas normativas debemos también verificar la normativa de Flicker e interrupciones de la red eléctrica EN61000-3-3 y la de inmunidad electromagnética EN61547.

Tabla 1: Lista de normativas armonizadas de la directiva CEM para equipos de iluminación

Corrientes armónicas:
La EN61000-3-2 indica las corrientes armónicas admitidas en equipos con un consumo de hasta 16A por fase. Actualmente la normativa no especifica límites para las luminarias con potencia inferior a los 25W. Si la potencia consumida es superior a 25W los límites son los indicados en la Tabla nº 2.

Tabla 2: Límites de las corrientes armónicas para luminarias > 25 Vatios

La relación entre las corrientes armónicas y el factor de potencia se puede ver en la siguiente ecuación. Aunque para luminarias con menos de 25W las corrientes armónicas no están reguladas, la normativa de Ecodiseño sí limita el valor del factor de potencia.

 

donde THDi es la distorsión armónica total en corriente; I1 es la fundamental; I2 es la corriente armónica de segundo orden, etc.

Requisitos de Ecodiseño:
La nueva directiva de Ecodiseño 2009/125/EC regula las lámparas direccionales, lámparas LED y equipos relacionados como los reguladores. Los parámetros que afectan a las Fuentes de alimentación para LED son el tiempo de encendido, consume en reposo y el factor de potencia.

Tiempo de encendido:
El tiempo de encendido indica que la lámpara debe encenderse en un tiempo inferior a 0,5 segundos. También especifica el tiempo que la lámpara debe llegar al 90% de su intensidad no obstante para los Leds, ya que es prácticamente instantáneo su comportamiento, esto no es problemático. Para cumplir con este requisito la media del tiempo de encendido de una muestra de lámparas no puede ser superior en un 10% a los 0,5 segundos y ninguna lámpara puede tardar más del doble de tiempo.

Consumo en reposo:
El consumo en reposo, especifica el consumo máximo cuando la lámpara está conectada a la red pero no está emitiendo luz. Los valores se detallan en la Tabla 3.

 

Tabla 3:Requisitos del consumo en reposo

Este requisito se aplica a las fuentes de alimentación regulables. Si la luminaria tiene algunas funciones adicionales como sensores o elementos de comunicación estos no deben incluirse en las mediciones de consumo en reposo.

Figura 2: (a) Interruptor antes del LED driver: El consumo apagado siempre será menor de 0,5W
(b) Interruptor después del LED driver: El LED Driver debe consumir menos de 1W/0,5W en reposo
(c) Luminaria con sensores: No se mide el consumo de los sensores para calcular el consumo en reposo

Factor de Potencia:
Los requisitos sobre el factor de potencia son los indicados a continuación en la Tabla 4.

Tabla 4: Requisitos del factor de potencia de la directiva de Ecodiseño

Aunque la normativa EN61000-3-2 sobre corrientes armónicas no marca requisitos para las luminarias de menos de 25W, la directiva de Ecodiseño sí impone requisitos al factor de potencia.

Requisitos RoHS:
La directiva 2011/65/EU, restringe el uso de substancias peligrosas en los equipos eléctricos y electrónicos. Por lo que las fuentes de alimentación para LED necesitan cumplir con estos requisitos al igual que la luminaria completa.

Ejemplo:
Hemos intentado describir los aspectos más esenciales sobre normativas y directivas que necesitamos para poder certificar la luminaria CE. La siguiente tabla hace un resumen de las normativas que necesitamos.

Tabla 5: Lista de comprobación de normativas necesarias para tener el marcado CE

Aquí tenemos algunos ejemplos donde resaltamos las necesidades para elegir el LED Driver adecuado.

Caso 1: El LED driver tiene las certificaciones indicadas en la siguiente tabla. Según la tabla 5 en la primera columna para una primera comprobación, vemos que este LED Driver no es adecuado para el uso en la Unión Europea porque la normativa de baja tensión que tiene es la EN60950 que es para uso en equipos de tecnología de la información (ITE) así que no cumple los requisitos CEM.

Tabla 6: Caso 1

Caso 2: El LED Driver está certificado EN6137 y EN55015 para iluminación. Parece que cumple con todas las normativas aplicables. No obstante tampoco es adecuado porque no cumple con los requisitos de la EN61000-3-2 sobre corrientes armónicas, ni los requisitos de factor de potencia de la directiva de Ecodiseño.

Tabla 7: Caso 2

Caso 3: El Siguiente LED Driver no sólo cumple con las normativas EN61347 y EN55015 sino también con las corrientes armónicas según EN61000-3-2 y el consumo en reposo es inferior a 0,5W. Por tanto se puede usar aunque el interruptor esté después del driver. Vemos también en nuestra segunda lista de comprobación que cumple con todos los requisitos, por tanto es adecuado para usar dentro de la Unión Europea.

Tabla 8: Caso 3

Conclusiones:
Las fuentes de alimentación o LED Drivers juegan un papel muy importante en el marcado CE de una luminaria LED. En este artículo hemos preparado un pequeño resumen de los puntos más importantes de comprobación para elegir una fuente de alimentación que cumpla todos los requisitos y en la tabla 5 hay una lista de comprobación rápida.

Productos adecuados para pasar la certificación CE:
Dentro del catálogo de producto de Meanwell hay un gran número de LED Drivers que cumplen con todos los requisitos de iluminación. Podemos destacar las series NPF-90 y su versión regulable NPF-90D y la serie PWM-90 también regulable. Estas series han tenido una acogida muy buena en el mercado y rápidamente hemos ampliado la familia con modelos de menos potencia en 60 y 40W con las series NFP-40, NPF-40D, PWM-40, NPF-60, NPF-60D y PWM-90 y próximamente ampliaremos con potencias superiores de 120W con las series NPF-120, NPF-120D y PWM-120. Estas fuentes de alimentación para iluminación LED cumplen con todos los requisitos y normativas actuales incluyendo las de Ecodiseño con tiempo de encendido inferior a 0,5 segundos, consumo sin carga inferior a 0,5W y factor de potencia superior a 0,9. Todas ellas con una protección frente a polvo y humedad IP67 certificadas según la normativa EN60592. Las series NPF y NPF-D tienen un diseño especial que las permiten utilizarse como fuentes con tensión constante de salida o corriente constante, detectando el tipo de carga conectado y ajustando su modo de comportamiento según sea necesario. Las series PWM tienen una salida pulsante que permite una regulación perfecta desde el 0% hasta el 100% para aplicaciones con tiras LED. Todas ellas se pueden usar en todo tipo de aplicaciones de iluminación desde interior, exterior, arquitectónica, decorativa, industrial, residencial, etc.

Sobre el autor:
El Profesor Wen Wu es jefe de producto en Meanwell Europe y tiene un doctorado en electrónica de potencia.

Meanwell Enterprises, es un fabricante líder en fuentes de alimentación conmutadas desde 1982. Con certificación ISO-9001 e ISO-14001 dispone de fábricas en China y Taiwán, y centros de diseño y soporte en China, Taiwan, Estados Unidos y Holanda. Dentro de su gama de productos podemos destacar fuentes de alimentación para aplicaciones LED, fuentes para aplicaciones médicas, industriales y de telecomunicaciones así como convertidores CC/CC, inversores CC/CA y equipos de control.

Aplicación técnica traducida por ELECTRÓNICA OLFER, S.L. distribuidor exclusivo de Meanwell Enterprises para España y Portugal.