El flicker o parpadeo permanece en el recuerdo como un problema habitual de las lámparas fluorescentes antiguas. Sin embargo, unos balastos electrónicos cada vez más potentes han compensado ampliamente estas interferencias a lo largo del tiempo desterrándolas de este modo de la percepción. Desde que LED se imponen en todos los ámbitos de aplicación de la iluminación, incluida la iluminación general, los parpadeos vuelven a estar de actualidad. Los Driver de LED cobran un papel clave para una iluminación en lo posible libre de parpadeos, tal como nos explica Tridonic en este artículo.
Foto de portada: Los ojos absorben el 80% de las informaciones del entorno, entre las cuales se encuentra también el flicker que puede resultar molesto para el bienestar. Ello depende de la frecuencia de parpadeo y de la sensibilidad del usuario. (Foto: Tridonic)
El problema del parpadeo
La iluminación eficiente LED y unas crecientes exigencias a la calidad de iluminación y confort ponen de nuevo en la mira al parpadeo y se plantean como evitarlo. El parpadeo se entiende como la modificación de flujo luminoso o intensidad durante un determinado tiempo. Los parpadeos son notablemente perceptibles cuando se superponen con otras frecuencias y se producen interferencias (como p.ej. en interferencias con la frecuencia de repetición de imagen de pantallas, la velocidad de imagen de cámaras de TV en tomas de cámara lenta o en puestos de trabajo con máquinas de rotación rápida).
Según de la frecuencia y la sensibilidad de los usuarios , los parpadeos pueden llegar a influir sobre el bienestar de las personas. Mientras que las frecuencias elevadas de parpadeo no tienen ningún efecto comprobado sobre el bienestar, las más reducidas de hasta 120 Hz por el contrario, frecuentemente lo tienen. Este artículo se concentra en este rango de frecuencias de hasta 120 Hz que es percibido como molesto por la mayoría de las personas.
¿Cómo se generan los parpadeos en LED?
Los parpadeos pueden tener diferentes causas. Para fabricantes de convertidores, la corriente alterna superpuesta tiene un papel decisivo como causante. La corriente alterna superpuesta, es una proporción de corriente alterna que queda tras la rectificación, transformación y filtrado de la corriente de entrada por el Driver LED, es una parte residual de corriente alterna. La corriente alterna superpuesta está superpuesta a la corriente continua para la alimentación del LED y puede presentar diferentes frecuencias y formas de curvas. Esta proporción de corriente alterna conduce a oscilaciones de corriente en el módulo LED, el cual a su vez provoca modificaciones del flujo luminoso. La magnitud de la parte de corriente alternada superpuesta y su frecuencia son factores decisivos para las apariciones de parpadeos resultantes. La tecnología de transmisión utilizada en la fuente de luz LED y el diseño de la luminaria también tienen un papel importante. Si por ejemplo se utiliza fósforo como material de conversiónen las fuentes de luz LED, esta capa tiene un efecto capacitivo y eliminara una pequeña porción de la corriente alterna superpuesta.
Percepción individual
Dependiendo de la sensibilidad del individuo y el tipo de actividad, el parpadeo puede ser intrusivo, distraer y puede afectar a la percepción y al bienestar del mismo incluso cuando las oscilaciones del flujo luminoso se encuentren más allá del umbral de percepción consciente (percepción indirecta) . Un papel importante en este caso lo tiene la visión periférica, debido a que su capacidad temporal de resolución es especialmente elevada y hace que los movimientos parezcan mas intensos independientemente de si se trata de flicker o de objetos en movimiento.
La intensidad con que se perciben los parpadeos depende sin embargo también de la sensación personal de cada individuo y está entre otras, ligada a la fuerza visual, la irritabilidad de la retina en el ojo humano y a las condiciones de iluminación existentes. La mayoría de las personas reaccionan con mayor sensibilidad a frecuencias alrededor de 10 Hz, aunque en la mayoría de los casos no se perciben conscientemente modificaciones superiores a 70 Hz.. No obstante, en personas sensibles a la luz también pueden presentarse problemas como somnolencia y dolores de cabeza o pueden darse efectos estroboscópicos irritantes a frecuencias más elevadas.
La industria está en estos momentos analizando la conveniencia de ampliar el criterio que define un área de operaciones a salvo de flicker (flicker-safe). El estándar IEEE 1789-2015 »Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs for Mitigating Health Risks to Viewers« (Prácticas recomendadas para corriente modulada en LEDs de alto brillo para mitigación de riesgos de salud para los visualizadores) describe detalladamente el fenómeno conocido del flicker, su frecuencia de ocurrencia y sus efectos en diversos rangos de frecuencia . Además incluye recomendaciones para el diseño de drivers. Según el caso y con qué frecuencia se presenta el parpadeo, se definen diferentes valores límite para la modificación del flujo luminoso. Dependiendo de si ocurre en el rango perceptible de hasta 70 Hz o en el rango imperceptible, se aplicarán diferentes limites. Mientras que en el rango más sensible de unos 10 Hz se perciben modificaciones del flujo luminoso de tan solo 0,5 % en parpadeos, el flicker a 60 Hz debe ser de 60 % o más, para ser percibido como parpadeo, en otras palabras necesita tener 120 veces mas potencia.. Por esta razón los valores límite en este rango también se encuentran considerablemente más elevados.
Parpadeos y métodos recomendados para regulación de LEDs
Si se presentan parpadeos en LED o no, depende en mayor medida del driver empleado. Especialmente al regularlos se muestran grandes diferencias. Así como los LED en si no conllevan el riesgo de flicker, la regulación de LED, especialmente a través de modulación de amplitud de pulso, puede intensificar o incluso provocarlo. Debido a condicionamientos técnicos que requieren la rectificación de la tensión de red habitual – en Europa con una frecuencia de 50 Hz- existe una fuerte proporción de corriente alterna superpuesta en los driver de LED al doble de la frecuencia de red de alrededor de 100 Hz (rectificación de onda completa). Mas aun, en comparación con las fuentes de luz tradicionales, los LED convierten la corriente de servicio a luz inmediatamente sin necesidad de incorporar medidas adicionales para suavizar el efecto.. Por esta razón para conseguir una operación en lo posible libre de parpadeos es decisivo contar con un Driver de LED de alta calidad así como la compatibilidad entre driver, dimmer y módulo LED.
Para evitar las apariciones de parpadeos es preferible utilizar otros métodos de regulación en lugar de la modulación de amplitud de pulso como p.ej. una regulación analógica. Dado que la regulación analógica en valores de regulación bajos conlleva algunas desventajas, últimamente se están estableciendo también métodos híbridos de regulación.
Buenos Drivers de LED puede reducir notablemente los parpadeos
Una información importante para la evaluación de drivers la suministran las fichas de datos. Son interesantes aquí los parámetros como »Corriente de salida NF ondulación residual«, »Salida de corriente alterna superpuesta« o »Superposición de corriente alterna«. Los valores allí indicados se refieren por regla general a 100 Hz. Cuanto más bajos sean estos valores, tanto menor será el riesgo de parpadeo. Los convertidores modernos, como el Driver de LED de Tridonic, minimizan la ondulación residual en la salida y funcionan con componentes ajustados de forma optimizada entre sí. Se utilizan componentes de alta calidad con magnitudes características claramente definidas, que son comprobadas permanentemente en laboratorio. El fabricante pone especial atención al rango crítico de frecuencia de alrededor de 10 Hz. Tridonic busca definir nuevos estándares de mercado aqui. Los dispositivos de generaciones más antiguas con elevadas ondulaciones residuales solo se recomiendan ahora para aplicaciones que no prevean una presencia permanente de personas.
Conclusión
Los datos sobre corrientes alternadas superpuestas en Drivers de LED suministran una primera indicación acerca del riesgo de parpadeo. Una información mas fiable para una decisión informada se puede encontrar en los datos de la luminaria completa. Los fabricantes de luminarias pueden ofrecer información detallada sobre los convertidores utilizados, la magnitud de la corriente alternada superpuesta, el procedimiento de regulación y las curvas de frecuencia. Especialmente las curvas de frecuencia entre 0 y 120 Hz permiten sacar conclusiones de cuan elevadas son las posibilidades de apariciones de parpadeo. Una especial atención merece el rango entre 10 y 70 Hz porque aquí el parpadeo tiene la mayor influencia sobre el bienestar. Y mas aun, evitar completamente la regulación a través de la modulación de pulsos garantizará unas condiciones de entorno ampliamente libres de parpadeos.
Fuente: Artículo especializado de Tridonic, agosto 2016
