El flicker o parpadeo de la luz se refiere a cambios rápidos o y repetidos en el brillo de la luz a lo largo del tiempo, la luz parece inestable. Se produce cuando cambia el voltaje suministrado a una fuente de luz o cuando fluctúa el voltaje de la línea de alimentación. El parpadeo depende de varios factores tales como:
- Con qué frecuencia y regularidad fluctúa el voltaje.
- La cantidad de cambio en el voltaje que se produce, cuanto voltaje cambia.
- El tipo de luminaria: incandescente, fluorescente, LED (diodos emisores de luz) o HID (sistemas de iluminación de descarga de alta intensidad).
- El factor de ganancia de la lámpara (el factor de ganancia es una medida de cuánto cambia la intensidad de la luz cuando fluctúa el voltaje menos % de cambio relativo en los niveles de luz dividido por % de fluctuación relativa en el voltaje.
- La cantidad de luz en el área iluminada (niveles de luz ambiental).
Las lámparas que funcionan con sistemas eléctricos de CA (corriente alterna) producen un parpadeo de luz a una frecuencia de 100 Hertz (Hz, ciclos por segundo), el doble de la frecuencia de la línea eléctrica de 50 Hz (60 Hz en muchos países como Estados Unidos o Canadá). Esencialmente, la energía se enciende y se apaga 100 veces por segundo (en realidad, el voltaje varía de +100 voltios a -100 voltios, 50 veces o ciclos por segundo y está a cero voltios dos veces en un ciclo.
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¿Se puede observar el flicker? ¿Puedes ver las luces parpadear?
Depende de la frecuencia del parpadeo. Las personas pueden ver las luces encendiéndose y apagándose hasta aproximadamente 50 destellos por segundo (50 Hz). Las personas somos más sensibles a la iluminación variable en el tiempo en el rango de 10 a 25 Hz. La frecuencia de parpadeo crítica real aumenta a medida que aumenta la intensidad de la luz hasta un valor máximo, después del cual comienza a disminuir.
Cuando una luz parpadea a una frecuencia superior a los 50 hercios, la mayoría de las personas ya no pueden distinguir entre los parpadeos individuales. A esta frecuencia, la frecuencia de parpadeo crítica, los destellos parecen fusionarse en una fuente de luz constante y continua. Esto sucede porque la respuesta al estímulo luminoso dura más que el propio flash.
La mayoría de las personas no pueden notar el parpadeo de las luces fluorescentes que tienen una frecuencia de parpadeo de 100 ciclos por segundo (o 100 Hz). El parpadeo con las luces LED puede ser más notorio debido al hecho de que las luces LED parpadean entre menos del 10 % y el 100 %, mientras que las luces fluorescentes se atenúan hasta alrededor del 35 % y vuelven al 100 %.
En la siguiente imagen podemos ver una comparativa de luces incandescentes, luces fluorescentes y luces LED. Podemos ver la atenuación de la luz, la cresta de la onda, en cada uno de los casos a la misma frecuencia. En el caso de los LED llega completamente a cero, cosa que no ocurre en los otros dos casos. Por este motivo es mas fácil ver este efecto con las luminarias LED.
El parpadeo de la luz puede detectarse por su efecto estroboscópico. Cuando los objetos se mueven o rotan rápidamente, pueden estar iluminados en la misma posición o aproximadamente durante cada ciclo o rotación. Esto hace que parezca que los objetos se mueven más lentamente que su velocidad real. Incluso pueden parecer estacionarios si el objeto se mueve a la misma velocidad que la frecuencia de parpadeo (o un múltiplo de ella).
Este hecho es el principio detrás de una luz estroboscópica, pero no es el efecto deseado en la iluminación general. De hecho, podría ser un peligro para la seguridad si alguien pensara erróneamente que algún equipo está estacionario o se mueve lentamente. Como ejemplo de este efecto, las luces intermitentes de las discotecas, fiestas o conciertos En estos casos parece genial donde tienes la sensación de movimientos lentos y distorsionados.
¿Existen efectos en la salud asociados con el flicker?
Aunque los humanos no pueden ver el parpadeo de las luces fluorescentes, el sistema sensorial de algunas personas puede detectar el parpadeo de alguna manera. Desde que se introdujo la iluminación fluorescente en los lugares de trabajo, ha habido quejas sobre dolores de cabeza, fatiga visual y molestias oculares generales. Estas quejas se han asociado con el parpadeo de la luz de las luces fluorescentes. En comparación con las luces fluorescentes tradicionales con balastos magnéticos, el uso de balastos electrónicos de alta frecuencia (20000 Hz o más) en las luces fluorescentes resultó en una reducción de más del 50 % en las quejas por fatiga visual y dolores de cabeza. Vemos que no es un problema nuevo con la iluminación LED, ya viene de antes.
La iluminación LED puede producir un efecto estroboscópico, dependiendo del grado de modulación. El uso de iluminación LED modulada en entornos domésticos y otros entornos no industriales donde es probable que la conciencia sea baja es motivo de preocupación. Aunque no se identificaron estudios de casos publicados, hay afirmaciones de que un pequeño número de personas son muy sensibles a la modulación temporal de la luz a unos 100 Hz, lo que provoca síntomas como dolores de cabeza, migraña y malestar general.
¿Cuáles son las causas del flicker?
Los cambios de voltaje pueden ser causados por interruptores de atenuación o cuando se encienden o se usan equipos eléctricos que consumen mucha corriente (por ejemplo, máquinas de soldadura por resistencia, motores en refrigeradores, acondicionadores de aire, hornos de arco, máquinas de imágenes médicas (rayos X, tomografía computarizada, MRI); motores sujetos a cargas variables; fotocopiadoras de gran capacidad). Las máquinas de soldadura por resistencia que repiten la soldadura a una velocidad de uno o más por segundo pueden causar fluctuaciones de voltaje repetitivas y pueden resultar en un parpadeo de luz notable.
Por lo general, las fluctuaciones de voltaje son pequeñas y no tienen efectos adversos en los equipos eléctricos. Sin embargo, en oficinas, por ejemplo, fluctuaciones de tensión de apenas unas décimas del uno por ciento pueden producir parpadeos muy molestos en la iluminación, sobre todo si son regulares y repetitivos en el rango de 5-15 Hz.
¿Qué tipo de iluminación es probable que cause flicker?
Flicker en Luces incandescentes
El flicker suele ser un problema potencial solo con la iluminación que requiere el uso de balastos, como las luces fluorescentes. Las luces incandescentes generalmente no causan un problema de parpadeo ya que los filamentos de luz generalmente no se enfrían lo suficientemente rápido (y hacen que la luz se atenúe) durante el tiempo de «apagado» a medida que cambia el voltaje en la línea de alimentación de CA.
Flicker en Luces fluorescentes
El tipo de balasto, que controla el suministro eléctrico de las luces fluorescentes, afecta la cantidad de parpadeo. Los balastos magnéticos cambian el voltaje suministrado a las lámparas fluorescentes pero no alteran la frecuencia, la frecuencia de la línea de alimentación de 50 Hz. La luz ultravioleta (UV) producida dentro del tubo de luz fluorescente también fluctúa 100 veces por segundo. La fosforescencia (la luz fluorescente) resultante de los rayos ultravioleta que brillan sobre los revestimientos de fósforo dentro del tubo de luz es lo suficientemente estable (es decir, dura lo suficiente) para compensar las variaciones en la salida de luz fluorescente.
El gráfico anterior muestra cómo, aunque las bombillas incandescentes y fluorescentes parpadeen a la misma frecuencia (Hz), el aumento del porcentaje de parpadeo en las fluorescentes es lo que causa la nueva «angustia» por parpadeo de la luz.
Cuando la industria de la iluminación se dio cuenta de que esto era un problema, desarrollaron balastos de alta frecuencia, que aumentan la frecuencia de parpadeo de las bombillas fluorescentes a índices muy altos.
Esto hace que el parpadeo sea casi imperceptible para los ojos y el cerebro. Este desarrollo condujo a menos quejas por la iluminación fluorescente.
Los gráficos anteriores muestran un ejemplo de cómo aumentar la frecuencia ayuda a reducir el efecto de parpadeo. Ambos gráficos muestran una bombilla fluorescente genérica parpadeando al 35%, pero simplemente aumentando la frecuencia hay una cobertura y salida de luz más consistentes.
Entonces, tanto la Frecuencia (Hz) como el Porcentaje de parpadeo (%) cobran importancia cuando hablamos de nuevas fuentes de iluminación. Si tenemos un alto porcentaje de parpadeo, podemos reducir el problema aumentando la frecuencia.
Flicker en Luces LED
A diferencia de las bombillas incandescentes y fluorescentes, los LED se denominan tecnología de iluminación de estado sólido. Estos diodos emisores de luz (LED) convierten rápidamente la energía eléctrica en luz.
Esta tecnología de iluminación puede caer en intensidad hasta cero en el ciclo de CA, corriente alterna. Esta es una de las principales razones por las que los primeros LED se rechazan como una mala elección para una iluminación saludable, además del pico de luz azul que emiten.
El gráfico anterior muestra cómo los LED son tan problemáticos debido a la posible modulación del 100% en la intensidad, en comparación con las formas anteriores de iluminación.
La mayoría de los LED funcionan con un adaptador de corriente, generalmente llamado driver. Estos están diseñados para convertir CA (corriente alterna) a CC (corriente continua) para el LED. Esto funciona de manera similar a su adaptador de corriente en de ordenador portátil o teléfono móvil.
Los drivers toman la energía de CA de alto voltaje de la pared y la convierten en energía de CC de menor voltaje. Este driver suele ser un pequeño módulo integrado dentro de la bombilla o lámpara LED, pero a veces es un adaptador externo similar a los de las ordenadores portátiles o los cargadores de teléfonos.
El problema principal es que cuando se utilizan driver de alimentación de baja calidad, permiten que parte de la «ondulación» o «ruido» de la línea de CA se filtre al LED. Esta es la causa principal del parpadeo en los LED.
A menudo, se utilizan controladores de menor calidad para ahorrar dinero o espacio en la lámpara. La desafortunada verdad es que la mayoría de los primeros ingenieros que diseñaron los circuitos del controlador de potencia no estaban informados sobre la importancia de diseñar soluciones de bajo parpadeo para la salud humana.
Basado en nuevos avances y un mayor impulso para LED más seguros, ahora los LED pueden funcionar con cantidades de parpadeo impresionantemente bajas. ¡Algunas bombillas LED bien diseñadas funcionan entre 0% y 5% de parpadeo!
Así que ahora los LED pueden funcionar mejor que las bombillas incandescentes en muchos casos. En LEDBOX tenemos todas nuestras luces medidas profesionalmente y nuestros paneles LED no darán problemas de flicker. Podrás instalar en tu oficina y trabaja sin problemas.
¿Qué se puede hacer para reducir o eliminar el parpadeo de la luz?
Algunos tipos de balastos pueden reducir considerablemente el parpadeo. Los balastos electrónicos de bajo consumo toman la potencia suministrada de 50Hz y la convierten a una frecuencia mucho más alta (20000 – 60000 Hz). La frecuencia de parpadeo resultante (el doble de la frecuencia de alimentación suministrada, 40 -120 kHz) es tan alta que el ojo humano no puede detectar ninguna fluctuación en la intensidad de la luz, esencialmente sin parpadeo. Un beneficio adicional es que los balastos electrónicos producen menos zumbidos que los emitidos por otros tipos de balastos.
Consejos para corregir el flicker
- Reemplace las bombillas de forma programada. Las bombillas viejas tienden a parpadear más y no son tan brillantes.
- Asegúrese de que todas las partes de la lámpara, especialmente el balasto, funcionen correctamente.
- Cuando se necesiten reemplazos, actualice a iluminación LED para evitar el parpadeo.
Resumen
Podemos preocuparnos fácilmente de que el flicker o parpadeo de la luz sea otro atacante invisible e insidioso para nuestra salud.
Sin embargo, una vez que comprendemos la terminología y las mitigaciones, podemos tomar el control de nuestro entorno de iluminación.
Tanto la frecuencia de parpadeo (Hz) como el porcentaje de parpadeo (%) son fundamentales para nuestra evaluación y los efectos del parpadeo en la salud. Cuando evaluamos las luces LED y la tecnología más nuevas, ¡vemos que la industria mejora en este importante parámetro!
Es importante gastar un poco más de tiempo y dinero para encontrar luces que no parpadeen.
