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El mundo de la iluminación II116

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El mundo de la iluminación II

Evolución de las lámparas halógenas en estos últimos años y otros aspectos

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Desde que se introdujeron en 1958 lasprimeras lámparas halógenas, con una fi-nalidad muy concreta, la de utilizarse en es-tudios fotográficos y en los proyectores dediapositivas, han experimentado muchoscambios como consecuencia de las caren-cias que se le han ido detectando y el afánde mejora que persigue toda actividad hu-mana.

Al día de hoy presentan logros importan-tes y qué duda cabe que el mañana signifi-cará mayor número de cambios en su es-tructura, comportamiento, duración, brillo,consumo y por qué no, costo.

Comentaremos estas mejoras.

TÉCNICA IRC.

Consiste en un recubrimiento en formade finísima capa en el interior de la campa-na y que sirve para reflejar la energía térmi-ca hacia el filamento espiral, lográndosecon ello hasta un ahorro del 50% de ener-gía eléctrica.

TÉCNICA DE LOS PINES CON TRATAMIENTO ESPECIAL.

Para evitar la oxidación de las patitas deconexión, conocidas como pines, se handesarrollado unos modelos que los llevancon un baño de oro/platino

TÉCNICA DE BAJA PRESIÓN.

Que consiste en reducir al valor de la at-mosférica la presión interior cuando estáfrío el filamento, alcanzando, ya en funcio-namiento, no más de 2,5 bares, con lo cualreducimos a cero el riesgo de explosión dela ampolla y por ello no es necesario colo-car ninguna protección (cristal) en el apli-

que o en el aro.

Hay que significar que las primeras quese desarrollaron tenían una presión internade 12 bares, que al calentarse subía a 22.

TÉCNICA UV STOP.

También conocida como bloqueo a losUV.

Técnica consistente en un tratamientodel cristal de cuarzo que permite limitarhasta niveles muy bajos la emisión de ra-yos UV.

Para apreciar si una lámparatiene esta característica sim-plemente se la observa a laluz negra azul, que es la mis-ma luz que se utiliza para ve-rificar billetes falsos o sellos. El efecto es el que apareceen la página siguiente.

TÉCNICA DEL PINZADO PARA LAS AMPOLLAS DE LAS HALÓGENAS ATENSIÓN DE RED.

Consiste en un aplastamiento en el cuer-po de la lámpara que divide al filamento endos mitades y permite, ante una sobreten-sión, la interrupción de la continuidad del fi-lamento antes de 7 ms, evitando así la ex-plosión de la ampolla, como puede ocurrircon los modelos anteriores.

Estos elementos, para diferenciarlos delos de 12 V, llevan una base de nuevo des-arrollo conocida como G9, que tiene unaforma característica (ver pág. 124 donde fi-guran todos los casquillos).

EVOLUCIÓN DE LAS LÁMPARAS HALÓGENAS

EN ESTOS ÚLTIMOS AÑOS Y OTROS ASPECTOS




TÉCNICA DE LA LUZ FRÍA. TAMBIÉNLLAMADA COOL BEAN.

El reflector, especial de neodimio, redu-ce un 65% la radiación térmica del haz deluz.

TÉCNICA DEL FILAMENTO AXIAL.

Para conseguir un mejor aprovecha-miento de la luz emitida.

TÉCNICA DEL REFLECTOR ALUMINIZADO.

Con este reflector con recubrimiento dealuminio se produce una reducción drásticade la carga térmica en la luminaria.

Todas estas mejoras podemos tenerlaspresente cuando veamos los siguientes osimilares pictogramas:

Filtro UV-STOP

“Lámpara autoprotegida”.Funcionamiento permitido en lumina-rias abiertas gracias a su técnica debaja presión.

Calidad de luz constante al 100% du-rante toda su vida.

Pitones dorados para la proteccióncontra la corrosión.

Reducción drástica de la carga térmi-ca en la luminaria gracias a su reflec-tor con recubrimiento de aluminio.

Filamento axial para un aprovecha-miento óptimo de la luz.

Reflector de luz fría (COOL BEAM)que reduce la radiación térmica en elhaz de luz.

Efecto de las ampollas iluminadas a la luz negra azul.




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Aunque supongamos quelas lámparas halógenas line-ales no han tenido excesivodesarrollo conviene apuntarque la mayoría de los fabri-cantes incorporan en ellas latécnica del bloqueo a los ra-yos UV y también otra técni-ca, basada en colocar máspuntos de fijación interna pa-ra el filamento, tendente apermitir que su posición demontaje sea universal, esdecir que pueda ponerse encualquier ángulo respecto ala horizontal.

Esto, desgraciadamente, noocurre en todas las poten-cias y para saberlo bien con-viene consultar el catálogode nuestro suministra -dor.También es muy impor-tante tener en la mente dos

consideraciones, una quetiene que ver con su instala-ción y es que jamás deberácolocarse una de estas lám-paras fuera de una lumina-ria, ni en el interior ni en elexterior.

La otra, básica también, serefiere a su colocación y tra-ta de llamar la atención so-bre el resalte que tienen enel centro, que se correspon-de con el tubito donde se hapracticado el vacío.

Esta protuberancia debequedar hacia fuera, es decira la vista, para evitar quepueda acercarse demasiadoal reflector, si es que lo tiene,y así eludir calentamientospeligrosos para su duración.




Si consultamos un catálogo veremos unsímbolo:

"En el caso de iluminación interior y exterior se tie-nen que instalar las lámparas en luminarias cerradas

(según IEC 60598, EN 60598)."

EL COLOR Y LAS LÁMPARASHALÓGENAS

Las dicroicas de colores permiten jugartodavía más con la luz.

Veamos los colores que podemos con-seguir.

¿SON PELIGROSAS LAS CÁPSULASHALÓGENAS?

Hubo un tiempo que se les atribuyó cier-tas propiedades malignas, derivadas de lanaturaleza de su espectro radiante, en elque se apreciaba una importante cantidadde radiaciones UV.

Cuando se planifica una instalación deiluminación pueden surgir problemas rela-cionados con la decoloración y con la sa-lud, a causa de la luz y la radiación UV.

La utilización de lámparas que bloqueanlas emisiones UV es aconsejable para pre-venir efectos sobre la piel de las personas,como eritemas, y sobre los ojos, conjuntivi-tis.

Iluminación de objetos sensibles a la luz.

La luz puede dañar los objetos, imagine-mos un museo famoso de pinturas.

El riesgo, en la iluminación de interiores,es menor que el de la luz solar que puedellegar a alcanzar valores de 100.000 luxmientras que, en la mayoría de los casos, elnivel de iluminación interior permanece pordebajo de los 2.000 lux.

Junto a la cantidad de luz producida, lacomposición espectral de la luz es tambiénun factor determinante.

Los tonos azules, violetas y ultravioletasson los más nocivos. La luz solar tiene unacomposición espectral distinta de la luz arti-ficial.

Prevención de daños.

Los efectos de la luz sobre los objetos

Los colores básicos




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sensibles hacen que éstos se oscurezcan,amarilleen, se vuelvan quebradizos o sedesintegren.

El daño es proporcional al tiempo de ex-posición y al nivel de iluminación, por lo quela mejor forma de prevenirlo es disminuyen-do estos dos factores.

Como medida adicional se puede utilizarfiltros.

Resistencia a la luz (solidez)

La resistencia de un objeto a la luz pue-de determinarse sometiendo muestras delos materiales que lo componen a un enve-jecimiento acelerado bajo una fuente de luzintensa. Después se comparan los valoresobtenidos con los de materiales cuya resis-tencia a la luz es conocida, como por ejem-plo los de la "Escala de resistencia a la luz",según la Norma DIN 54004:

Los siguientes materiales son muy sen-sibles: acuarelas, sellos, impresos, perga-minos, manuscritos, tapicerías, plumas ycera.

Los que siguen son bastante menossensibles: pintura al óleo, madera, corcho,piel sin curtir, hueso, marfil, asta, madreper-la y caucho natural.

Y los que siguen son insensibles a la ac-ción de la luz: cristal, esmalte, vidriados,cualquier tipo de piedra y metal, joyería.

En algunos materiales la sensibilidad ala luz puede diferir considerablemente se-gún el tipo y la calidad. Los siguientes ma-teriales son sensibles a la luz en distintosgrados: pintura, barniz, tinta, plástico, pa-pel, textiles y productos fotográficos.

Resistencia a la luz Tiempo de iluminación con luz díaSegún DIN 54004 no filtrada de 1000lux (horas)

1 70

2 150

3 300

4 600

5 1.200

6 2.500

7 5.000

8 10.000

Tabla 1

Sensibilidad:Nivel máximo de iluminación recomendado en lux

Alta sensibilidad a la luz ................................. 50Relativa sensibilidad a la luz ........................... 150Poca sensibilidad a la luz ............................... 300

Tabla 2


Portalámparas para las halógenas


Limitar la intensidad de la luz. Filtros

Filtrando la luz se pueden reducir susefectos perjudiciales. Con filtros UV se pue-de alcanzar un factor máximo de extensiónde 4.1.

La única forma de aumentar este factorde extensión es filtrar también la parte azulde la luz visible, pero esto afecta negativa-mente a la fidelidad cromática y al rendi-miento luminoso.

Cálculo del tiempo de iluminaciónpermitido

k x t x 1000T =

E

Donde:

T = Tiempo de iluminación permitidoen horas

k = Factor de extensión según tabla 3

t = Tiempo permitido en horas a 1000lux, con luz de día sin filtrar, segúntabla 1

E = Intensidad de la luz en lux

Ejemplo: Papel prensa resistencia a laluz clase 1

A la luz del sol (100.000 lux) y con unfactor de extensión de 1, el tiempo de ilu-minación permitido es:

1 x 70 x 1000/100000 = 0,7 horas

Con una lámpara halógena (200 lux) ycon un factor de extensión de 2,3, el tiempode iluminación permitido es:

2,3 x 70 x 1000/200 = 805 horas

Con luz halógena filtrada y un factor deextensión de 3,5, el tiempo de iluminaciónpermitido es:

3,5 x 70 x 1000/200 = 1.225 horas

Fuente de luz: Factor de extensión con respectoa la luz sin filtrar de día

Sin filtro Filtro de vidrio Filtro UV

Luz del día 1.0 1.2 2.3

Lámp. Incand. 2.7 2.9 3.8

Lámp. Halóg. 2.3 2.5 3.5

Tabla 2




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Las lámparas halógenas sondelicadas por muchos moti-vos, entre otros por su pe-queñez.

Es evidente que los pinesde conexión son, relativa-mente hablando, frágiles,porque está previsto conec-tarlos una sola vez y hacién-dolo bien no tendremos pro-blemas.

Seguramente si lo hiciéra-mos muchas veces, y concuidado, tampoco se llegarí-an a romper.

También hay que añadir, co-mo hemos ya visto, que lastemperaturas que llegan aalcanzar las distintas partesde la lámpara son elevadas.

Por lo tanto debemos elegirunos portalámparas acordes

con la responsabilidad quevan a tener.

A los no familiarizados conellos diremos que están for-mados por una cápsula, nor-malmente de porcelana conplacas de mica y un par decables rematados en unapunteras.

Pues bien, es muy importan-te no escatimar unos cénti-mos en este conjunto, y si esposible utilizaremos el mejor.

Para elegir bien es necesario conocerprofundamente aspectos relativos a estoselementos:

Sabemos que existen lámparas halóge-nas de baja tensión y otros modelos quefuncionan a tensión de red.

En principio conviene recordar de unsimple vistazo con cuántos casquillos nosenfrentamos:

PORTALÁMPARAS PARA LAS HALÓGENASCaracterísticas de los portalámparas de las halógenas lde baja tensión

Casquillos halógenos




Casquillos halógenos




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Precauciones a considerar para uncorrecto funcionamiento y una larga du-ración de lámparas halógenas de BT ysus casquillos, en una instalación don-de intervengan estas.

• Consultar un buen catálogo generalde portalámparas para elegir losmás idóneos.

• Conseguir sólo la baja tensión conun transformador de seguridad.

• Jamás las lámparas se situarán enserie en la red de distribución. Esdecir, ya que tenemos en la red 230V y con 11,5 V funciona una lámpa-ra, ponemos 20 lámparas en seriey en paz. Pues no, esto no debe-mos hacerlo.

• Asegurarse que los cables de salidadel portalámparas no estén someti-dos a tracción ni están aplastadospor nada con el fin de que su sec-ción no se debilite.

• Verificar las punteras finales de loscables para asegurarnos que no es-tán aisladas. Utilizar, si es necesa-rio, papel de lija.

• Proteger los portalámparas del pol-vo.

• Asegurarse que el aro o Spot es elapto para absorber el calor genera-do por la lámpara para evitar que elportalámparas trabaje a mayor tem-peratura de la prevista.

• No reemplazar una lámpara halóge-na a muy baja tensión por otra cu-yos pines tengan un diámetro infe-rior (p.ej. no pasar de utilizar unalámpara G5,3 a utilizar otra G4), vercuadro anterior.

Definición de la temperatura T asigna-da a los portalámparas.

Según la Norma EN 60838-1/IEC la tem-peratura asignada al portalámparas es latemperatura máxima a la que este puedeser utilizado(medida donde está el contactoeléctrico con el casquillo de la lámpara).

Los portalámparas marcados T... han satis-fecho los ensayos de envejecimiento a T...+10º C durante 48 horas y de resistencia aT... + 35º C durante 168 horas.

El fabricante señala tres temperaturas:

T es la asignada al portalámparas

T1 es la correspondiente a otras par-tes del portalámparas si es queson diferentes de T

T2 es la signada al cable

Cables

Habitualmente el fabricante de portalám-paras los suministra con dos tramos de ca-ble.

Es importante saber que podemos elegircables con cuatro tipos, por lo menos, deaislamiento, en función de la temperaturaque presumamos vayan a estar sometidos.

PVC, cloruro de polivinilo, que pue-den soportar hasta 105º C

SIL, Silicona, cuando la temperaturapuede llega a ser de 180º C

FEP, teflón FEP, que soportan 180º C

TF, teflón TFE, que pueden llegar asoportar 250º C

Precauciones a considerar para uncorrecto funcionamiento y una larga du-ración de lámparas halógenas a tensiónde red y sus casquillos, en una instala-ción donde intervengan estas.

• Estos portalámparas están fabrica-dos para resistir las altas temperatu-ras emitidas por las lámparas halóge-nas lineales (300 ºC en el extremo,

Temperaturas en el casquillo



junto al casquillo y 600 ºC en laspartes centrales). Para conseguirlose utilizan materiales y cables apro-piados, vigilando la presión de loscontactos: en los casquillos R7s yRX7s el elemento de contacto estáfabricado en cobre con la punta deplata, siendo níquel puro en otros ti-pos de casquillos.

• Unos resortes de acero especial ga-rantizan la presión adecuada.

• Los casquillos R7s y Rx7s monta-dos sobre unas barras aseguranuna presión optima de los contactoscomprendidos entre los valores má-ximo y mínimos previstos en el folio7005-53-3 de la norma IEC61-2,cuando están montados los calibresapropiados a las diferentes longitu-des.

• Una presión excesiva de los contac-tos ocasiona solicitaciones mecáni-cas que pueden causar la rupturade la lámpara en la proximidad delos casquillos, mientras que una

presión insuficiente provoca falsoscontactos que entrañan sobrecalen-tamientos peligrosos en los puntosde contacto casquillo portalámparas.

• Para garantizar una presión sufi-ciente, después del montaje en elaparato de iluminación, la barra me-tálica sobre la que están fijados losportalámparas R7s y RX7s debe te-ner solidez en los extremos cuandoestá fijada sólo por un tornillo cen-tral.

• El montaje sólo de un conjunto deportalámparas cerámicos R7s yRX7s, suministrados sin barra me-tálica, debe respetar las indicacio-nes contenidas en la norma, respe-tando la distancia indicada en loscatálogos de los fabricantes.

• Los aparatos de iluminación debenestar previstos para evacuar el ca-lor producido por las lámparas conel fin de que la temperatura asigna-da a los portalámparas y a los ca-bles no sea sobrepasada.

Características de los portalámparas de las halógenas lineales


Para el encendido de las lámparas haló-genas a tensión de red, no se hace necesa-rio la incorporación de ningún elemento au-xiliar, basta su conexión teniendo en cuentala naturaleza de la lámpara, idónea adapta-ción a la luminaria y a falta de otras referen-cias, seguir al pie de la letra las instruccio-nes que proporciona el fabricante, normal-mente muy completas porque se presumeque intrínsecamente existe un riesgo por laelevada temperatura de funcionamiento.

Otra cuestión es cuando estemos utili-zando lámparas a 12 V donde se hace ne-cesario la utilización de un transformador.Este componente va siendo conocido por lamayoría de los ciudadanos y puede presen-tarse en dos variantes.

- Electromagnético.

- Electrónico.

TRANSFORMADORELECTROMAGNÉTICO.

De este aparato se ha hablando conbastante detalle en la primera parte, pági-nas 35, 36 y 37 y por ello no vamos a insis-tir más que lo necesario para analizar condetalle los dedicados exclusivamente aacompañar a las lámparas halógenas.

Es un dispositivo electromagnético queproporciona normalmente 12 V aunqueexistan modelos que pueden suministraruna tensión de 6 V y otros una de 24 V.

Todos sabemos que en los almaceneslas lámparas halógenas que más movi-miento tienen son las de 12 V.

A estas tensiones se las conoce comomuy baja tensión de seguridad (MBTS) yestá definida por la norma EN 60742 como

aquella que llega a unos valores inferioreso iguales a 50 V, en corriente alterna o 50 x

2 V en corriente continua entre cual-quiera de los conductores y entre estos ytierra.

El divorcio del circuito de utilización delde la red de alimentación está garantizadopor la separación galvánica proporcionadapor el transformador de seguridad.

En consecuencia, no sólo la tensión de12 V es la necesaria para que la lámparaencienda, sino que además esa tensión noes peligrosa para las personas.

Es decir, hemos obtenido en el secunda-rio del transformador una tensión de 12 V acosta de la de la red 230 V, altamente peli-grosa.

Por lo tanto conviene no juntar amboscircuitos bajo ninguna circunstancia.

Por este motivo una instalación de muybaja tensión se denomina de "seguridad" siexiste una separación segura y eficaz entreella y la instalación a tensión de red 220-230 V.

Insistiendo en este aspecto debemos in-dicar que no basta con que los aparatos dealimentación (transformadores) sean de se-guridad, sino también que los circuitos debaja tensión (BT) y muy baja tensión, semantengan eléctricamente separados poruna distancia o por una aislamiento reforza-do.

De no ser así cabe el riesgo de que elcircuito de MBT (muy baja tensión), acci-dentalmente se ponga a potencial de 220 o230V, respecto a tierra, con lo que el peligroes inminente.


Equipos para el encendido de las lámparas halógenas. Transformadores

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EQUIPOS PARA EL ENCENDIDO DE LAS LÁMPARASHALÓGENAS. TRANSFORMADORES


Este aislamiento de circuitos puede al-canzarse mediante canalizaciones distintaspara los conductores de red y MBTS o se-parando e identificando muy bien amboscircuitos, además de utilizar conductoresde doble aislamiento.

Si en algún caso no pudiera evitarse unencuentro entre los conductores de las dospartes, debe protegerse, el cruce entre losmismos, con forros aislantes con una rigi-dez dieléctrica no inferior a 4 kV.

Además los conductores de MBTS no

deben hacerse pasar por un conducto me-tálico ni formar parte de un cable que estéprovisto de cubierta metálica, por las capa-cidades parásitas que puedan aparecer.

Todos los circuitos deben estar protegi-dos contra las sobreintensidades (cortocir-cuitos y sobrecargas).

Ante tanta advertencia em-pezamos a darnos cuenta deque la calidad de un transfor-mador es de vital importan-cia en una instalación, máxi-me cuando se dan una serie

de circunstancias como pue-de ser la imposibilidad decontrolarla visualmente alestar oculta en un falso te-cho, normalmente.

Por esta circunstancia con-viene conocer el productoque coloquemos o que pres-cribamos.

¿Qué es importante conocer de untransformador electromagnético?



Esquema de transformadores


Conviene saber la clase, esto es la resis-tencia a los choques eléctricos.

En el mercado existen, normalmente,dos modelos de transformadores electro-magnéticos.

Transformador electromagnético CLASE I:

Es un transformador en el que la protec-

ción contra los choques eléctricos no cuen-ta únicamente con el aislamiento principalsino que incluye una medida de seguridadsuplementaria bajo la forma de un medio deconexión tal como un borne de tierra, demanera que las partes conductoras accesi-bles no pueden volverse peligrosas en casode defecto del aislamiento principal.

A esta familia pertenecen:



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(a) Transformador tipo reactancia.

Los modelos existentes en el mercadopertenecientes a esta clase, presentan, ha-bitualmente, el formato de reactancia, es-tán impregnados de resina, se les ha practi-cado el vacío en autoclave para conseguirla introducción en su interior de la resina, seles ha secado posteriormente en hornocontinuo y además llevan en su base unelemento amortiguador y por ello bloquea-dor de vibraciones.

(b) Transformador toroidal.

Se trata de otra versión que se utilizamucho en fuentes de alimentación para au-dio y que suele ser un elemento que sumi-nistran los fabricantes de estructuras lumi-nosas (carriles) porque se adapta mejor, enalgunos casos al diseño de la propia estruc-tura, como luego veremos en imágenes.

Un transformador toroidal está formadopor un núcleo en forma toroide, de chapalaminada al acero silicio G.O. de alta per-meabilidad magnética y de bajas pérdidas,sobre el que se han bobinado un determi-nado número de espiras de hilo esmaltadode cobre de alta temperatura, clase H.

El devanado se extiende sobre toda lalongitud del núcleo lo que aporta una super-ficie suficiente para evacuar el calor sin ex-cesivos problemas, en consecuencia pode-

mos afirmar que la temperatura del trans-formador se mantiene dentro de unos már-genes aceptables. Normalmente la longitudde hilo de cobre que permite un determina-do número de espiras es menor en untransformador toroidal que en su equivalen-te convencional, lo que representa reducidaresistencia óhmica y, por ende, menorespérdidas caloríficas.

Lo mismo ocurre con otros fenómenosinherentes a los circuitos magnéticos, quese suavizan.

No es de extrañar por ello que la radia-ción parásita sea más débil.

Lo mismo ocurre con el ruido, que sueleser característico de un transformador con-vencional, en mayor o menor grado.

Pues bien, el transformador toroidal pre-senta una ausencia casi total de zumbido.

El montaje del transformador en una ca-ja se ve facilitado en gran medida por lapresencia de un sombrerete metálico circu-lar, cuya forma está adaptada a la del trans-formador, bastando con introducir sólo untornillo a través del orificio central del som-brerete y fijar la correspondiente tuerca so-bre el lado contrario del panel.

Pero, ¿Cómo se bobinan?

Simplemente observando el siguientedibujo lo entenderemos:




Ventajas de los transformadores toroida-les, en general:

En primer lugar el peso.

Uno de estos aparatos no pesa más dela mitad que uno convencional de las mis-mas características, llegándose, en algu-nos caso extremos a ganar incluso 2/3 delpeso.

Lo mismo le ocurre al volumen, si la den-sidad es la misma, pudiéndose llegar a untercio del volumen de su homólogo de tipoordinario.

Las pérdidas en el entre-hierro de un to-roidal se reducen en un 90% respecto delconocido. Esta mejora es también sensibleen lo concerniente al campo magnético ra-diado, siendo la diferencia notable cuandofunciona en vacío.

Curiosamente, en un transformador con-vencional es en vacío cuando emiten lamayor radiación parásita y en estos no.

Sin embargo, en carga, cuando los clási-cos se estabilizan respecto a este fenóme-no, lo toroidales son más latosos pero nun-ca hasta los límites de los otros.

Finalmente debemos indicarque el material de alta cali-dad con que está fabricadoel núcleo origina una corrien-te de cierre muy alta, mayorque la asociada a los con-vencionales, por ello es con-veniente utilizar un fusiblelento en el primario cuyo va-lor será de un 50% a un100% superior al que utiliza-ríamos para proteger los quenos son más familiares.

Ventajas de los transformadores toroida-les, en iluminación:

Permiten una integración más fácil enciertos apliques.

Por ejemplo en un flexo de mesa, sujetoa diseños muy estilizados será más fácilincorporarlo.

Debemos aclarar que estos aparatospueden ir encapsulados y por ello ser deCLASE II, de la que vamos a tratar a conti-nuación.

Transformador electromagnéticoCLASE II:

Pertenecen a esta familia aquellos apa-ratos en los que la protección contra cho-ques eléctricos no cuenta únicamente conel aislamiento principal, sino que incluyemedidas suplementarias de seguridad talescomo el doble aislamiento o aislamiento re-forzado que consiste en la introducción delnúcleo bobinado, una vez fabricado, en unrecipiente plástico de unas medidas un po-co superiores a las del conjunto con la fina-lidad de rellenar el volumen sobrante conuna resina que cubriéndolo totalmente im-posibilita, una vez seca, tener acceso direc-to al mismo.

Una tapa con los correspondientes bor-nes de conexión remata el aparato.

Por construcción estos modelos amorti-guan mejor las vibra-ciones.

Podemos ver a con-tinuación qué aspectotienen.

Transformador electromagnético clase II

Hemos comentado antes que existen to-roidales de clase II, veamos cómo son:

Protecciones en los transformadoreselectromagnéticos para lámparas halóge-nas.

Atención:

Es necesarioque todos lostransformadoresde este tipo lle-ven algún tipo deprotección.



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Transformadorestoroidales clase II


Al estudiar las protecciones hay queconsiderar que la más sencilla puede serintercalar un fusible en la línea, pero ¿cuálde las dos?, la línea del primario o la del se-cundario. Buena pregunta, pensarán algu-nos.

Otros lo tendrán clarísimo: Debemos po-nerlo en el primario.

Reflexionemos:

En España sabemos lo que marca elR.E.B.T. y tenemos un PIA de 15 A para elcircuito del alumbrado suponiendo unaelectrificación media de 5.500 W contrata-dos.

Ejemplo:

En una vivienda con ese grado de elec-trificación ponemos 10 aros halógenos enla entrada con transformadores ferromag-néticos.

Supongamos que se produce un corto-circuito en el primario de uno de ellos.

Saltará el PIA correspondiente.

Supongamos que se comunica interior-mente el devanado primario.

El transformador se convierte en una es-tufa y puede salir ardiendo.

Supongamos que se cortocircuita el se-cundario.

Por aquello de que la potencia en el pri-mario es igual a la del secundario, en teo-ría, debería saltar el PIA del circuito dealumbrado de la instalación…

Supongamos que se comunica el deva-nado secundario.

Volvemos a lo de la estufa.

¿Qué hacemos?

Poner un fusible en primario de un cali-bre un 15 % superior a la intensidad que vaa pasar, o sea 0,315 A.

Sin embargo...

Cuando se propone una solución hayque analizarla con la perspectiva que mar-ca el tiempo. Vamos a pensar en dos cosas

muy importantes que pueden ocurrir en elfuturo.

- Una es que hay que "destapar" eltecho para cambiar el fusible, o sea,sacar el aro y el transformador.

- La otra es que posiblemente, en lareposición se coloque un fusible noapropiado, de mayor calibre porejemplo.

Para tener alternativas, los fabricantesproponen otro tipo de protecciones y asínos encontramos con:

- Protección térmica que al actuardesconecta pero deja inservible eltransformador para siempre.

Consiste en instalar interiormente comoprotector, un fusible térmico, para que, en elsupuesto de ocurrir una anomalía en eltransformador, que provoque un exceso decalentamiento, que pueda alcanzar la tem-peratura de fusión, se interrumpe la alimen-tación del devanado primario. Si esto ocu-rre, queda inutilizado el transformador.

Fusible térmico

- Protección térmica que se rearma solacuando ha pasado la calentura que creó lasobre intensidad. Podemos llamarlo ter-mostato.

Consiste en un elemento bimetálico que alalcanzar la temperatura de disparo por unacausa anormal de funcionamiento desconec-ta la alimentación del devanado primario.

Fusible bimetálico




- Protección PTC

Consiste en un elemento PTC sensible ala corriente que lo atraviesa y a la tempera-tura.

Estos elementos presentan la singulari-dad de tener una resistencia interna muybaja con valores de corriente y temperaturanormales a un valor casi infinito, al pasarlos límites de intensidad o temperatura.

Intercalado en el circuito primario, si sepresenta una irregularidad, bien por excesode temperatura, o de carga, o de ambas ala vez, abre el circuito y así permaneceráhasta que no se desconecte la tensión.

Pasado un tiempo de enfriamiento, laPTC volverá a permitir el paso de la corrien-te, siempre y cuando se haya eliminado laanomalía que provocó la desconexión.

Notas sobre la instalación de trans-formadores magnéticos.

En la instalación de lámparas halógenasde bajo voltaje sin transformador integrado,deben tenerse en cuenta las siguientesconsideraciones:

1. El modelo y la situación del transfor-mador es muy importante.

2. Deberían instalarse solo aquellostransformadores separadores quecumplan con la normativa VDE0551.

3. El transformador electromagnéticodebe funcionar, en la medida de loposible, a la potencia nominal a laque ha sido construido (por ejem-plo, un transformador de 105 W contres lámparas de 35W), ya que elvoltaje secundario aumenta concargas inferiores, tal como se apre-cia en la figura:



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Fusible tPTC

Variación del voltaje con la carga.


Dependiendo del tipo de transformador,este voltaje puede sobrepasar el voltajenominal de la lámpara halógena, reducien-do su vida útil.

4. El transformador debe ser fácilmen-te accesible por ambos lados, conel fin de poder cambiar cualquier fu-sible estropeado, sin problemas.

5. Debe instalarse de forma que no setransmitan vibraciones a través deltecho.

6. Aquellos aparatos que lleven las

marcas pueden instalarseen cajas o sobre superficies cuyainflamabilidad no sea conocida conello garantizamos que ante un fun-cionamiento normal la temperaturade la superficie de apoyo de lostransformadores mencionados nosuperará los 95ºC ni llegará a los115ºC en caso de fallo.

7. Los modelos con la marca , se-gún la normativa DIN 4102, sonadecuados para su instalación ensuperficies cuyos materiales son

normales y ligeramente inflamables,con una temperatura de ignición deal menos 200ºC y con una tempera-tura de deformación aún mayor. Se incluyen en este tipo materialescomo la madera o los conglomera-dos.

En superficies de instalación dehormigón, piedra o yeso, la marca

no es necesaria.8. Deben montarse, siempre que sea

posible, cerca de las fuentes de luz,pero a no menos de 30 cm para evi-tar efectos de recalentamiento.

9. Debido a que en las instalacionesde bajo voltaje circula una intensi-dad relativamente alta, por lo que eldiámetro y la longitud del conductory en consecuencia la caída de po-tencial, juegan un papel importante.

La caída de potencial va siempreacompañada de un descenso de laemisión de luz, es decir, un 30%menos de emisión de luz con unacaída de potencial del 11%.

TRANSFORMADOR ELECTRÓNICO.

También los avances de la electrónica

han intervenido en este campo y ha permiti-do la construcción de transformadores paraaplicarlos a la iluminación.



Secciones de cables según distancias y potencias


En la imagen que aparece a continuación podemos verificar cómo son por dentro:



135

Presentimos, de lejos, la protesta de unlector que se está iniciando en el mundo dela iluminación y que comenta:

—"Empezábamos a entender lo de lostransformadores y ahora nos hablande electrónica, ¿Por qué nos compli-can la vida?"

—"Lo sentimos, pero debemos acla-rarlo, no hemos sido nosotros, hasido la evolución..."

—"¡Palabras!"

—¡Por favor, tengamos la suficientepaciencia para leer y comprender elpor qué de este nuevo aparato!

El transformador magnético tiene unasservidumbres importantes como son el pe-so, el tamaño y una muy importante que serefiere a la tensión de salida ideal, 11,5 V.

Pues bien, dependiendo de la carga, es

decir, del número de lámparas que conec-temos al secundario y siempre que no lle-guen a significar la potencia nominal deltransformador, podemos encontrarnos contensiones superiores a los 11,5 V, cosa queresulta mortal para las lámparas.

La explicación la encontramos en losgráficos que figuran en la página siguiente,donde se observa la variación de la tensiónsecundaria en función de la carga.

Otra gran servidumbre del transformadormagnético es su consumo propio que pue-de llegar a ser preocupante cuando en unainstalación se colocan muchos.

¿Qué es un transformador electrónico?

Podemos definirlo como un convertidorreductor electrónico preparado para conec-tarse a corriente alterna a 230V 50-60Hzque se utiliza para alimentar lámparas haló-genas a una tensión nominal de 11,5 V.

Tripas de transformadores electrónicos


Tiene un tamaño más reducido que sucompañero el magnético y eso puede llegara significar un problema ya que han existidocorrientes tendentes a la fabricación de es-tos aparatos con unas medidas tan exiguasque ha peligrado la calidad de las instala-ciones.

Han contribuido a ello fabricantes ita-lianos y españoles por no hablar de loschinos.

Tal vez la explicación hay que buscarlaen que los fabricantes, espoleados por mu-chos usuarios, buscaban la total integra-ción de lámpara y transformador en el mis-mo aplique. Aunque la idea era interesante,a veces no ha dado el resultado perseguidopor problemas derivados de la pequeñezdel transformador.

Podemos asegurar, por experiencias ne-fastas vividas, que existe un límite de tama-ño, que de momento no puede reducirse yes el que nos garantiza junto con la catego-ría del fabricante y las marcas de las ho-mologaciones correspondientes, la bondaddel producto.

La electrónica permite una serie de posi-bilidades y entre otras la de regular la emi-sión de luz sin la utilización de accesorios,simplemente eligiendo el aparato capaz depoder hacerlo, normalmente gracias a dosbornes específicos donde se puede conec-tar una resistencia variable.

Y para terminar de hablar de estos trans-formadores diremos que significan tambiénun ahorro importante en la energía eléctricaque se consume cuando existen muchoscolocados ya que su propio consumo es in-ferior al que ofrecen los magnéticos.

Protecciones en los transformadoreselectrónicos para lámparas halógenas.

Cortocircuito: En caso de quedarse elsecundario cortocircuitado, el aparato dejade funcionar hasta que se suprima el corto-circuito.

Sobrecargas: El aparato lo detecta y de-ja de funcionar o lo hace en cortos periodosde tiempo, mientras no se suprima la sobre-carga.

Calentamiento: Los circuitos van equipados



Variación de la tensión de salida con la carga.


con un dispositivo sensible a la temperaturaque actúa cuando la temperatura ambientesupera la marcada, desconectando el apa-rato.

Soft-start (arranque suave): Estos trans-formadores suelen estar equipados con unsistema de conexión progresivo retardandoel ciclo de encendido de la lámpara hastaque su filamento se encuentra a la tempe-ratura ideal.

De esta forma se consigue aumentar lavida de la lámpara.

Y ante la duda de sí son suficientes ven-tajas, podemos añadir más:

TRANSFORMADORES ELECTRÓNICOSDIGITALES.

Presentan mayor estabilidad que lo ana-lógicos, y un mejor comportamiento en lasalida del secundario ante distintas cargas.

Permiten el diálogo, a través de ordena-dor, con una estación base.

En el supuesto de ser regulables admi-ten 256 estados diferentes, todos ellos es-tables y no susceptibles de perturbacioneselectromagnéticas.

Notas de instalación para transforma-dores electrónicos.

1. Conectar primero la o las lámparasasegurando un buen contacto ydespués la tensión de red; no colo-car el convertidor cerca de la lám-para con el fin de evitar problemasde sobrecalentamiento fig.1.

2. Recomendamos no conectar 2 omás lámparas en la misma ficha,utilizar mejor una regleta adicional odistribuidores previstos para estosusos.

3. La longitud máxima de la conexiónde la lámpara será de 2 m (cumpli-miento de la normativa de radioin-terferencias) fig.2.

4. La salida nunca debe conectarsecon otros convertidos ni tampocoposicionarse cruzando la entradafig.3.

5. Recomendamos situar el interruptormarcha/paro en el circuito primariofig.4.

6. Hay que considerar el campo derendimiento del convertidor ya queuna carga insuficiente puede produ-cir oscilaciones ("flikering"), llegan-do a causar daños en el convertidor.

7. Debe resistir picos de tensión, se-gún EN 61547.



137

Secciones de cables según distancias y potencias


8. Para la protección contra sobreten-siones elevadas, producidas por laconexión de lámpara fluorescen-tes, lámparas de descarga, motoresu otras cargas inductivas, separarlos circuitos de alimentación delconvertidor electrónico de estos dis-positivos, de lo contrario puedenproducirse daños en el convertidor.

APLICACIONES DE LAS LÁMPARASHALOGENAS

Permiten un sin fin de posibilidades quevan desde los famosos aros o Spots de em-potrar, que todo el mundo conoce, pero

conviene analizarlos con detenimiento porexistir detalles muy importantes que dife-rencian unas marcas de otras.

Veamos una muestra y luego comenta-mos detalles.

Todo aro que se precie debe llevar unasinstrucciones de montaje para que todo afi-cionado al bricolaje sepa hacia donde de-ben dirigirse las atenciones y cuidados. Noes lo mismo situar una serie de ellos sobreescayola que hacerlo sobre madera, en unbonito aparador para resaltar los objetos deplata, por ejemplo, situados en su interior.

Aplicaciones de las lámparas halógenas.


Aparatos de iluminación con lámparas halógenas


Instrucciones de montaje.

Sólo está permitido intervenir sobrela instalación eléctrica a personalautorizado y legalmente reconoci-do. Por seguridad recomendamospara la instalación o mantenimientodesconectar la entrada de la redeléctrica general de la instalación.

Determinar el lugar de empotra-miento. Marcar un círculo de uncentimetro menos que el total deldiámetro del empotrable y cortar elcírculo marcado.

Conectar un cable (mínimo de 20cm.) a los 11,5V del transformador ylos bornes de red del mismo a los220V, e introducirlo en el interioralejándolo del empotramiento, de-jando el cable de los 11,5V asoman-do en el hueco de empotramiento.

Conectar el cable de 11,5V y el del

portalámparas a la clema de cone-xión, y acoplar (según sea el modelodel empotrable) el soporte de cone-xión sobre la parte trasera del em-potrable, (el portalámparas deberáquedar fuera del empotrable parasu posterior conexión a la lámpara).

Introducir el empotrable presionán-do ligeramente las pinzas (hastaconseguir que se encuentren ensentido vertical) alojándolo en suempotramiento. Conectar la lámpa-ra en el portalámparas e introducirlaen el empotrable. Poner el aro desujección de la lámpara.

Limpiar con un paño seco las posi-bles huellas marcadas en el aparatoy la lámpara, terminando así la ins-talación. Es el momento de conec-tar de nuevo la red principal de ali-mentación.



139

Aparatos de iluminación con lámparas halógenas

A continuación reproducimos una sínte-sis de las intrucciones que acompañaban a

un aro halógeno que cayó en nuestras ma-nos.


Otra reciente aplicación es la utilizaciónde lámparas halógenas en las luminariasdenominadas CARDAN de las que pode-

mos hacernos una idea observando las fo-tografías que aparecen a continuación.



luminarias Cardan




141

Y para terminar este capítulo no pode-mos dejar de reseñar el aire psicodélico

que tienen algunos diseños:



Carriles electrificados

143

Permiten variar a voluntad la situaciónde una serie de apliques de distintas longi-tudes o incluso de formas.

¿Cómo están constituidos estos carri-les?

Generalizando, pues existen muchasmarcas y no todas tienden a la estandariza-ción, podemos definir una estructura de es-te tipo por los siguientes elementos:

Carril, propiamente dicho.

Es una tira, de sección cuadrada o re-dondeada, formada por una envolvente,normalmente un perfil de aluminio estrusio-nado, que aloja en su interior otra, de plás-tico especial, y esta última lleva, muy ínti-mamente unida a ella, unos conductores decobre rígido desnudo, de sección circular orectangular de un valor aproximado a los 6mm2 si no son más.

Si el carril está preparado para trabajar abaja tensión, 12 V lleva una sección mínimade 12 mm2.

El carril suele tener varias dimensiones yla máxima de tres o cuatro metros para,por un lado no tener necesidad de hacermuchos empalmes y por otro, a facilitar sutransporte.

Puede mecanizarse, es decir, cortarse ala medida, siempre que se tenga el máximocuidado y se sigan las instrucciones del fa-bricante.

Existen modelos que se pueden empo-trar y que tienen un marco solidario para ta-par los posibles deslices que se hayan co-metido al cortar su alojamiento en la esca-yola o en el material elegido.

¿Cuántos conductores tiene el carril?

Depende de nuestras necesidades:

Existen carriles de un circuito, de dos yde tres que se corresponden a un encendi-do, a dos o a tres.

CARRILES ELECTRIFICADOS

Secciones y constitución de los carriles

Carril monofásico

Carril bifásico

Carril trifásico

Carril monofásicode bajovoltaje


En los carriles se introduce el conectordel aplique y luego se le gira, o se accionaun mecanismo o se aprieta un botón, paraque llegue a hacer un buen contacto.

También existen conectores que no lle-van aplique pero que sirven para obteneruna toma auxiliar para otros menesteres nolumínicos, por ej. alimentar un equipo desonido.

Fijación del carril al techo.

Es lógico que exista esta necesidad ypor ello hemos de pensar qué sistema nosconviene más, si unas piezas que se fijandirectamente al techo y luego, mediante gi-ro, se sujetan al carril, o por el contrario po-demos utilizar unos distanciadores forma-dos por un tubo y que son conocidos comotijas, que se rematan, en su parte superior,junto al techo, con una especie de embudollamado florón, admitiendo incluso el pasodel cable que va a alimentar el conjunto.

Algunos fabricantes facilitan entre susaccesorios diversos tipos de estas fijacio-nes.

En general lo que persiguen es facilitaruna unión sólida y duradera para sus es-tructuras de perfiles.

También tenemos la opción de utilizaruna sirga, cable de acero muy resistente,que permite colocar a la altura deseada elsistema, pasando incluso desapercibida.

Todos estos sistemas tienen sus venta-jas e inconvenientes, pero hemos de elegiruno de ellos.

Conviene mencionar que en algún casolas irregularidades del techo pueden creartensiones en el montaje siendo capaces dearrancar las fijaciones.

Por ello es conveniente dejar para el fi-nal el apriete de la totalidad de los elemen-tos que intervienen en el montaje.

Uniones conductoras.

Hemos comentado que los carriles notienen una longitud infinita y por ello hayque unir uno con otro y para garantizarnosla continuidad de la línea esas uniones de-

berán ser conductoras.

Uniones aislantes.

Tienen dos misiones: Por una lado ga-rantizar la continuidad del carril, y por otroindependizar circuitos, si es se desea ha-cerlo.

Pueden ser rígidas o flexibles.

Conexión en T, conexión en X, conexión90º

Son distintas posibilidades de conexión.

Alimentadores.

También es lógico que al carril haya quedarle tensión y por ello es un elemento cla-ve.

Los fabricantes proporcionan una piezapara este menester que permite, de unaforma racional y con garantías, la interco-nexión de la línea de alimentación con el in-terior del carril.

La alimentación puede hacerse en unextremo o intercalarla, aprovechando unio-nes aislantes.

Tapas

Existen varios modelos:

Tenemos las de los extremos del carrilpara cuidar la estética.

También podemos tapar el propio carril alo largo, sobre todo en los espacios no ocu-pados por ninguna toma ni ningún aplique.(en la página siguiente se muestran todoslos componentes descritos)

¿Qué potencia máxima puede gestionarun carril?






145

Desglose de componentes de los carriles




¿Cómo se dimensiona un carril?

Conviene hacer un dibujo, aunque seaelemental, de las necesidades y luego ir co-locando en él los elementos que por lógicase van a necesitar.

Después se hace una relación con lascantidades y la descripción de cada uno de

los componentes.

Normalmente el proveedor es el que po-ne las referencias por estar más familiariza-do con ellas.

Finalmente veamos una serie de foto-grafías de distintas composiciones de carril.

Modelos de carriles




147

Modelos de carriles



La regulación de la luz

149

LA REGULACIÓN DE LA LUZ

Constituye una ventaja importante parala incandescencia y incandescencia haló-gena, de la que no gozan otras fuentes deluz.

La regulación propiamente dicha, la ver-dadera, pues luego veremos que hay otrasformas más simples de regular, pasa poraplicaciones electrónicas en su más puraexpresión y de la misma forma que al prin-cipio se habla de electricidad para los noiniciados, nos toca ahora hablar aquí deelectrónica.

Elementos de electrónica.

Vamos a mencionar cómo son ahoraaquellos componentes que a todos los ciu-dadanos de cierta edad les resultan familia-res por haberlos tenido cerca, en un apara-to de radio, por ejemplo.

Los primeros receptores de radio teníanválvulas y el nombre de estas refleja un po-co lo que son y lo que hacen.

La analogía hidráulica, de la que hemosabusado al principio nos sirve en este casopara explicar que una válvula es como ungrifo.

O sea que deja o no deja pasar el agua,según actuemos sobre él.

Recordemos los antiguos aparatos deradio tenían varias válvulas, una llamadadiodo detector, otra, diodo rectificador, y elresto eran válvulas amplificadoras, unas debaja frecuencia, otras de frecuencia inter-media y otras de alta frecuencia.

Ahora los aparatos de radio llevan losmismos elementos pero ya no son válvulas,son semiconductores, más pequeños, mássólidos pero hacen lo mismo y funcionan,normalmente, con pilas.

También sabemos que se pueden conec-tar a la red, cuando tienen cierto tamaño.

La reducción de su volumen y princi-pios físicos de funcionamiento, ha obligadotambién a cambiar el nombre de los compo-nentes internos:

A la válvula diodo rectificador se le llamaahora diodo semiconductor o diodo simple-mente y al resto de las válvulas se les llamatransistores.

Por eso, para simplificar, a los aparatosde radio se les llama transistores.

Hemos de recordar siempre que la mi-sión que cumplen los semiconductores enlos equipos de audio y vídeo no es la mis-ma que tienen que realizar en los aparatosque podemos llamar industriales por unarazón muy sencilla y es que las tareas dedetección o de amplificación no suelen dar-se habitualmente en los mecanismos decontrol industrial, que más bien precisan decomponentes que permitan el paso o lo im-pidan.

Por otra parte la frecuencia a la que tra-bajan aquellos es mucho más alta que a laque se enfrentan estos.

Por eso en los reguladores o dimmer(del verbo to dimmer, enturbiar) existencomponentes que tienen otra misión que sepuede explicar de una forma relativamentefácil.

Unos modelos incorporan un conjuntodiac, triac.

Otros funcionan utilizando tiristores.

Y otros llevan transistores.

Además de resistencias, condensa-dores y un potenciómetro y diodos.


Con calma iremos explicando qué es ca-da uno de estos extraños componentes.

Breve explicación de los componen-tes más significativos y de los que inter-vienen en un regulador.

DIODO

Se trata de un elemento semiconductordestinado a realizar una rectificación y ge-nerar corriente continua.

TIRISTOR

Elemento semiconductor destinado a re-alizar una función interruptora o una rectifi-cación controlada para ser generador decorrientes pulsantes.

TRIAC

Se trata de un elemento semiconductordestinado a realizar una función interrupto-ra o una rectificación controlada pero paraser utilizado en corriente alterna.

DIAC

Elemento semiconductor empleado parael disparo del TRIAC

TRANSISTOR

Elemento semiconductor que tiene lapropiedad de poder gobernar a voluntad laintensidad de corriente que circula entredos de sus tres terminales, gracias a unapequeña corriente, aplicada al tercer termi-nal. Funciona con corriente continua.

RESISTENCIA

Elemento que permite controlar el valorde la intensidad de un circuito.

CONDENSADOR

Elemento capaz de almacenar una car-ga eléctrica, convirtiéndose en una pila porun corto periodo de tiempo, dependiente desu valor.

POTENCIOMETRO

Resistencia variable.

Vamos a evadirnos un poco, contandouna curiosa y reciente historia sobre elec-trónica.

Los actores:

A. Una plegadora de chapa, moderna,con control numérico que, de golpe,deja de funcionar.

B. El dueño de la empresa donde estála máquina.

C. Al teléfono, un técnico de la empre-sa vendedora.

D. El director comercial de la empresadonde ha dejado de funcionar laplegadora, que es ingeniero, queestudió electrónica en su día y queen la empresa actual además devender hace de comodín y en esemomento está al otro lado del hilo

telefónico en plan mecánico deavión de combate diciendo:

"Si, funciona"

"No, no está encendido"

El ingeniero que estudió electrónica, ha-ce mil años, y que curiosamente le gusta-ba, está en las nubes, pensando en otrosproblemas que acaba de aparcar a golpede "ven inmediatamente y ponte al teléfonoporque tu entiendes de esto y lo tenemosque solucionar.

La producción debe continuar"...

Observa que muchos pilotos led,s queantes se encendían, ahora no lo hacen.

Después de medir tensiones de secun-darios de transformadores, llegó la res-puesta: un puente rectificador de toda la ali-



ANECDOTARIO


mentación del circuito electrónico se habíaido al otro barrio.

Curiosamente y como la mayoría de lasveces, no destacaba por su tamaño: 25 X25 mm.

Cogió el destornillador, lo sacó de sualojamiento, subió al coche y se fue a com-prar dos.

Para adquirirlos tuvo que echar mano asus recuerdos dormidos porque las referen-cias no coincidían.

Volvió, colocó el puente y a funcionar...

Y el ingeniero regresó con los otros pro-blemas que había interrumpido..., pero me-ditando.

¿Por qué contamos esto?

Muy sencillo:

La electrónica te puede llegar a despis-tar pero cualquier maniobra que incorporeesta tecnología, por complicada que sea,siempre lleva los mismos elementos consti-tuyentes, es decir, una fuente de alimenta-ción, con parte rectificadora y luego segúnla función puede haber una parte de lógica,una parte de control y otra de potencia.

Si de entrada observamos que ningúnled funciona y lo tienen que hacer en muybaja tensión, significa que la avería estádonde se descubrió y se soluciona con 500ptas., ahora 3 Euros.

Conclusión moralizante:

No hay que rendirse, sólo pensar.

Volvamos a lo nuestro:

La regulación de la luz significa un logroimportante porque permite adaptar el nivelambiental al estado anímico o a las distin-tas actividades que se desarrollan.

No sólo en nuestra vivienda sino que suutilización se hace extensiva a muchos am-bientes, por ejemplo un salón de conferen-cias donde se proyectan sobre una pantalladiapositivas y a la vez conviene fijarse en elorador para no caer en la tentación de "eva-dirse " con Morfeo.

Tampoco conviene perder de vista otrosaspectos que tienen que ver con la regula-ción y con el agujero en la capa de ozono,o dicho con palabras más definitorias, conla Eficiencia Energética, o sea con el aho-rro.

Parece ser que el consumo, en el apar-tado de iluminación, llega a significar, apro-ximadamente, el 17/20% del consumo totaly en el sector terciario, es decir, en oficinas,aulas, locales comerciales y hospitales estacifra puede llegar al 40-50%.

Estamos, en consecuencia, dentro deuna dinámica que anima a la utilización desistemas de regulación que favorezcan elconfort y además permitan el ahorro, es de-

cir que la ausencia de luz que se obtienecon ellos no esté grabando los bolsillos dequienes los utilizan.

La regulación progresiva esposible en sólo una parte delas actuales fuentes de luz yesto es muy importante sa-berlo a priori.

En este apartado que esta-mos tratando se regulan lados, incandescencia y haló-genas.

También es importante cono-cer el comportamiento enlos dos casos extremos, en-cendido y apagado, de lasque pueden ser reguladas.Por eso vamos a comentar-lo.

Comportamiento eléctrico de las distin-tas fuentes de luz en el arranque y en elapagado.

Una lámpara incandescente, al ser en-cendida, tiene el filamento frío y ademáspresenta una característica física que se daen todas las resistencias, en un sentido u



151


otro, y es que tienden a modificar su valorcon la temperatura.

En este caso, podemos considerar queel tungsteno tiene un coeficiente de tempe-ratura positivo CTP.

Por este motivo, al encender, la corrientede arranque llega a alcanzar 15 veces la in-tensidad nominal durante un tiempo muypequeño, 10 milisegundos, aproximada-mente.

Este puede ser el motivo de que lasbombillas se suelen fundir al encenderlas.

Y cuando el filamento alcanza la tempe-ratura normal de funcionamiento, la corrien-te es proporcional a la potencia que se indi-ca en el membrete.

Pues bien, en función de su carácterpredominante, resistivo, inductivo o capaci-tivo, las fuentes de luz tienen un comporta-miento diferente en el encendido y en elapagado, provocándose en estos dos mo-mentos una sobreintensidad o una sobre-tensión cuya duración es variable.

Si la fuente de luz tiene carácter inducti-

vo, por ejemplo el transformador magnéti-co de las halógenas, existirá una tensiónextra en el momento de cierre del circuito yotra en la apertura.

Si por el contrario, tiene carácter capaci-tivo como el transformador electrónicode las halógenas que en su circuiteríainterna incluye varios condensadorespara filtrar y evitar problemas de compa-tibilidad electromagnética, existirá unaextracorriente de cierre.

Recordemos que según la fórmula:RC = 1/2Cw,

la reactancia capacitiva es inversamenteproporcional a la capacidad de un conden-sador y que la intensidad, según sea el va-lor de aquella, puede llegar a ser elevadaI=V. Cw = V . C. 2 . 3, 1416 . 50.

LA REGULACIÓN DE LA LUZINCANDESCENTE.

En una bombilla entran en juego las si-guientes magnitudes: tensión e intensi-dad y su producto, la potencia. Podemosrepresentar las tres de la forma que ya co-nocemos:

Démonos cuenta de que para variar laluz emitida por la misma fuente incandes-cente, consecuencia directa de la potenciaconsumida, hemos de actuar sobre la for-ma de onda, reduciéndola en amplitud.

¿Cómo?

¡Muy fácil!: incluyendo resistencias ensu circuito lo conseguimos porque así redu-

cimos la intensidad.

Eso se hacía a principios de siglo, en laatenuación del alumbrado general de un te-atro, antes de iniciarse la función.

En aquella época no existía la electróni-ca, pero sí el ingenio, y recurrian al reosta-to, serie de resistencias conectadas a unosplots de latón que una maneta aislada



Comportamiento de las tres alternancias


permitía incorporarlas o excluirlas del cir-cuito mediante su accionamiento con lamano, tal como se aprecia en el dibujo.

Hoy no nos sirve porque, tal como seaprecia en las curvas, todo el “no consu-

mo” de la oscuridad, sigue existiendopor haberse trasladado al reostato.

Necesitamos regular pero ahorrando,¿Cómo?

La técnica electrónica consigue hacer laregulación mucho más racional, permitien-do el descenso no sólo de la luz sino tam-bién del consumo.

¿De qué forma se puede lograr esto?

Todo consiste en reducir la figura de lacurva “mordiéndola”, tal como se apreciaen la figura anterior (“mordida”).

¡Eso no es tan sencillo, pero podemosaproximarnos!

Como ejemplo pongamos el reguladorelectrónico más elemental.

Se trata del regulador más simple quepodemos construir.

Consiste en intercalar en el circuito de lalámpara un diodo semiconductor de unacapacidad apropiada para resistir la intensi-dad que va a pasar por él (existen muchostamaños).

Gracias a su incorporación conseguimosreducir a la mitad la luminosidad de la lám-para (observaremos un ligero parpadeo alprincipio hasta que se estabilice la tempe-ratura del sistema)y también conseguimosreducir el consumo a la mitad.

¿Por qué?

Porque hemos suprimido una semionda,véase la figura:



153

Reostato

Reostato

Mordida Curva con diodo

Diodo en serie




Y en consecuencia la luz que se emitíaantes la hemos reducido a la mitad, cosaque es evidente.

Por eso el diodo se utiliza mucho en losradiadores de calor, para que con una solaplaca tengamos dos potencias.

Como es incuestionable que un diodo noadmite más estados que apagado, encen-dido total y encendido a la mitad, hemos delocalizar otros circuitos que nos permitanla regulación progresiva de la luz.

¿De qué forma podemos lograr esto?

REGULADOR QUE UTILIZA ELCONJUNTO TRIAC-DIAC

El nombre de triac es el acrónimo de"TRIode for Alterning Current", semicon-ductor diseñado para trabajar como inte-rruptor controlado en sistemas de corrientealterna, es decir, en las dos alternancias.Su funcionamiento se basa en que traba-jando a 100Hz doble de la frecuencia de lared, el triac cortará en todo su margen (0º a180º trigonométricos), tanto en la semiondapositiva como en la negativa.

Esta aclaración es muy im-portante ya que se vendenen el mercado reguladores,muy baratos, incluidos ya enel aplique o lámpara de piéque basan su funcionamien-to en un tiristor, componenteque sólo actúa en una se-mionda, dando lugar a posi-bles parpadeos por existir unvacío (la otra semionda) y enconsecuencia esa ausenciade luz puede llegar a sercaptada por el ojo y por lalámpara que resiste peoresos breves, pero continua-dos cortes.

Veamos cómo es un circuito de estas ca-racterísticas:

Con este circuito conseguimos:

Vamos a explicarlo con más detalle:

La señal que se aplica a la puerta (lla-mada GATE en el argot electrónico), parahacer pasar al TRIAC del estado de blo-queo al de conducción, la produce un im-pulso de corta duración proporcionado porotro componente llamado DIAC (DIode forAlterning Current). Este impulso es real-mente una tensión superior al valor de rup-tura.

El momento de esa apertura la produceel usuario al actuar sobre un potencióme-tro.

A este potenciómetro se le suele confun-dir con el reostato, mencionado al principiode este apartado y no tiene nada que ver yaque es un componente pasivo de un valorpróximo a los 10KΩ y ¡1W!, de disipación.

En 0º trigonométricos no habría recorte de la ondasenoidal y tendríamos la máxima potencia, pero aldesplazarnos hacia los 180º iríamos reduciéndola.

Regulador sofisticado


Como se aprecia en la figura, la formade onda que genera el TRIAC es muy re-cortada y, en consecuencia, al pasar casiinstantáneamente desde cero a su valornominal, la corriente de carga puede provo-

car distintos grados de interferencias elec-tromagnéticas que pueden afectar a otrosreceptores conectados a la misma red.

Estamos hablando de la CEM o de lasEMI.

Las normas antiparasitaje del CISPR(Comité Internacional Special des Pertur -bations Radioélectriques) son muy estrictasy no permiten la comercialización de apara-tos que no estén fabricados conforme a di-chas normas, obligando a todos los regula-dores a llevar un filtro antiparasitario forma-do por una bobina de ferrita de cierto volu-men y un condensador para cumplir lasnormas de compatibilidad electromagnéticaque persiguen que el regulador sea capaz,dentro de los límites permitidos, de no per-turbar otros circuitos y, a la vez, no ser per-turbados por terceros. Este filtro puede ma-nifestarse con un ligero calentamiento yuna vibración casi imperceptible para elusuario y también por un cierto peso del re-gulador, que es una prueba fehaciente deque lo incorpora.

Atención, existen reguladores "de ba-talla" que no llevan más filtro que unapequeñísima bobina y a veces ni la lle-van.

El TRIAC debe tener mayor capacidadque la potencia del regulador para actuarcon eficiencia y no calentarse en exceso.

Los reguladores de cierta categoría sue-len disponer de un pequeño potenciómetrointerno, ajustable mediante destornillador,

para poder variar la tensión de salida y asílograr que la fuente de luz, llevada al míni-mo, no se apague.

Suelen fabricarse para la tensión queserá la definitiva en el 2003: 230 V +6%-10% y para la frecuencia de 50Hz exclusi-vamente, no pudiéndose utilizar otra que lamarcada.

La potencia máxima y mínima hay queestimarla con un margen de tolerancia del20%. La temperatura ambiente máxima ad-misible será de 25ºC y si suponemos queva a ser mayor será bueno reducir la poten-cia en un 2% por cada ºC que supere los25ºC. Asimismo hay que conocer la poten-cia mínima, que la suele dar el fabricante,ya que el TRIAC necesita una corriente mí-nima para funcionar correctamente y de norespetarla existirán parpadeos en la lámpa-ra y el componente se puede dañar.

Existen infinidad de modelos de regula-dores para incorporarse a cualquier apliquey ambiente. Su accionamiento también esmúltiple, desde el potenciómetro giratorio,pasando por el de movimiento lineal, pulsa-dor externo, sensor táctil, mando a distan-cia con infrarrojos, vía radio, etc.

También existen modelos que su entra-da en funcionamiento lo hacen mediante



155

Ángulo de conducción


escalones suaves, dando lugar a una mejoracomodación de la visión.

FUENTES DE LUZ QUE PUEDEN SERREGULADAS CON EL CIRCUITO TRIAC-DIAC.

- Incandescencia, en general.

- Halógenas a tensión de red.

- Halógenas con transformador ferro-magnético.

Se ha comentado anteriormente que se-gún el carácter de la fuente de iluminación,bien resistivo, inductivo o capacitivo, habráque diseñar el dispositivo de conexión encuanto a capacidad del contacto, espaciopara extinción del arco, etc. Y, por supues-to, habrá que considerar estos efectos en elpropio regulador.

Muy importante

Cuando la fuente de luz tiene carácterinductivo, p.e., el transformador magnéticode las halógenas, se debe utilizar un regu-lador que corte al principio de la fase, tam-bién denominado dispositivo de corte as-cendente. O que conduce al final de la fase.

Esto es lo que define al regulador decorte por TRIAC, ya que esta forma de ac-tuar no crea sobretensiones en los bor-nes de la fuente de iluminación por ser lacorriente y la tensión nula al final del periodo.

El símbolo que define este tipo de regu-lador es:

La representación gráfica volvemos aponerla y es:

Si por el contrario la fuente tiene un ca-rácter fuertemente capacitivo, como porejemplo una transformador electrónico parahalógenas de baja tensión, se deberá utili-zar un regulador distinto al anterior, quecorte al final de la fase o dicho de otra for-ma que conduzca desde el principio de lafase. Este regulador utiliza el transistor deefecto de campo MOS-FET, ya que estaforma de conducción no crea sobreinten-sidad en los bornes de fuente de ilumina-ción al ser la corriente y la tensión nulas alprincipio del periodo, adaptándose por elloperfectamente al carácter capacitivo.

El símbolo que define este tipo de regu-lador es:

La representación gráfica es nueva:

NOTA: En el caso de fuente con carácterresistivo (p.e. una bombilla clásica), se pue-den utilizar los dos sistemas pero, normal-mente, se emplea el de corte por triac yaque esta tecnología es más barata.



regulacion por recorte ascendente

regulación por recorte descendente



Las fotometrías de los aros y apliques halógenos

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Generalmente las lámparas halógenasse utilizan como luz de acento, es decir, pa-ra resaltar alguna zona en concreto. Es loque suele denominarse iluminación locali-zada.

Además de resaltar lo más interesante loque también conseguimos es eliminar lamonotonía de la iluminación general, tal co-mo manifestábamos al hablar, al principio,de estos aspectos.

Los aros halógenos también se puedenutilizar en una iluminación general, eligien-

do modelos de lámparas con la máximaapertura de haz, pero no suele ser reco-mendable por la alta luminancia (deslum-bramiento) que se llega a alcanzar.

Siguiendo este criterio, los fabricantesse limitan exclusivamente a representar lacurva fotométrica de cada aplique y al ladoun gráfico que detalla los distintos nivelesde iluminación en función de la altura.

Tal como el que sigue:

¿Qué significan cada una de las figuras

que se aprecian?

Vamos a explicarlo:

Lo primero que vemos es la apertura delhaz, según la dicroica utilizada.

Después aparecen los diagramas polares

Fotometrías aros halógenos

LAS FOTOMETRÍAS DE LOS AROS Y APLIQUESHALÓGENOS


en candelas por 1.000 lúmenes (cd/1.000lm) del flujo nominal de la lámpara.

A continuación está el diagrama de hazque ofrece al usuario información sobre lascaracterísticas del haz de luz producido porla combinación de luminaria y lámpara.

El diagrama ofrece el ángulo de haz vi-sual (VBA), el ángulo de dispersión del haz(1/2 Imáx.) y la definición del contorno ex-presada por el valor K. Además facilita alusuario información sobre el diámetro de lamancha de luz y sobre el diámetro del áreacuyos límites tienen una intensidad lumino-sa igual al 50% del valor máximo. Estosdiámetros se ofrecen para una serie de dis-tancias verticales por debajo de la lumina-ria. La iluminancia en el centro del haz (E0)se facilita para las mismas distancias verti-cales por debajo de la luminaria.

El ángulo de haz visual VBA especificael ángulo con el que es claramente visibleel contorno del haz.

A diferencia del ángulo de dispersión delhaz, el ángulo VBA refleja lo que se percibeal mirar a la mancha de luz visual.

El ángulo de dispersión del haz (1/2Imáx.) refleja el ángulo en el que la intensi-dad luminosa desciende al 50% de su valormáximo, no manifestando la apariencia vi-sual de la mancha de luz.

Identificación del contorno según lascinco categorías de haces K

Con el fin de no alargarnos más en esteapartado, vamos a representar las cincocategorías.

Las fotometrías de los aros y apliques halógenos


Dispersión del haz

categorías de haces



Niveles de iluminación naturales

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NIVELES DE ILUMINACIóN NATURALES

Para terminar y puesto que no hemosutilizado en esta segunda parte el recursode LA VUELTA ATRÁS, vamos a echar ma-no del mismo para reflejar los niveles de ilu-minación naturales que no se pusieron enlas primeras páginas donde se explicaba elconcepto de iluminancia.

Día despejado:60.000 a 100.000 lux

Día nublado:10.000 a 30.000 lux

Noche:0 a 2 lux (luna llena)

Atardecer:30 a 10.000 lux

Bosque:30.000 a 60.000 lux



¡Aios amigos...

hasta la próxima!


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