FCapitulo 1

Capítulo 1
Lámparas de descarga
Las lámparas de descargas de alta intensidad son en la actualidad una de las tecnologías de
iluminación más usadas; su aceptación se debe principalmente a su larga vida y su eficiencia
en la conversión de energía eléctrica en luminosa [Gr-1986]. Debido a lo anterior, existe una
fuerte motivación para el desarrollo de fuentes electrónicas de alimentación eficientesy
rentables para estas descargas. El entendimiento del proceso que toma lugar dentro de las
descargas de alta intensidad, así como el diagnóstico de las mismas, representan puntos
primordiales y claves en el desarrollo de nueva tecnología. Consecuentemente, en este
capítulo se introducen conceptos fotométricos (sección 1.1) que ayudan a la caracterización de
las fuentes de iluminación,posteriormente se presenta un esbozo de las diferentes fuentes de
luz (sección 1.2) iniciando con el Sol y sus principales características, las lámparas
incandescentes y se concluye con la descripción de las lámparas de descarga. Las lámparas de
descarga son clasificadas en lámparas de descarga de baja y alta presión, siendo las lámparas
de alta presión de sodio (sección 1.2.6) el objeto de estudio de estetrabajo.

1.1 Caracterización fotométrica de las fuentes luminosas
La evaluación de las fuentes de luz con respecto a la cantidad y la calidad de la luz emitida, no
es tan sencilla como la medición de la distribución de su espectro de potencia. El ojo humano,
con su curva de sensibilidad característica, debe ser incorporado en la evaluación de las
fuentes de luz, dando como resultado lascaracterísticas fotométricas de las fuentes de luz
(flujo luminoso, índice de rendimiento de color, entre otras). Debe considerarse que las
características fotométricas son importantes sólo en el caso de la producción de luz visible
para seres humanos.

1.1.1 Flujo luminoso
La cantidad de luz o radiación de una fuente de luz puede ser medida con un espectrómetro,
dando como resultado la distribuciónespectral de potencia de la fuente luminosa. Esta
distribución espectral debe estar ligada a la curva de sensibilidad a la luz del ojo humano
(sensibilidad a la luz del día) para producir el llamado flujo luminoso. Así que la respuesta
biológica del ojo a la luz entrante, debe ser incluida en la definición de flujo luminoso (medido
en lúmenes [lm]). El flujo luminoso es la energía que una fuente de luzirradia sobre las
longitudes de onda visibles por unidad de tiempo ponderada con la sensibilidad del ojo
humano. En la Tabla 1.1 se proporcionan diferentes fuentes de luz y su correspondiente flujo
luminoso.

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1.1.2 Eficiencia luminosa
El flujo luminoso, relacionado con la potencia eléctrica de entrada a la fuente de luz, da como
resultado la eficiencia luminosa η [lm W-1]. La eficiencia luminosaayuda a clasificar la
eficiencia de diferentes lámparas; sin embargo, como en el caso del flujo luminoso, la
eficiencia es solo una medida de cantidad no de calidad. En la Tabla 1.1 se proporcionan
diferentes fuentes de luz y su correspondiente eficiencia luminosa.

TABLA 1.1
POTENCIA, FLUJO LUMINOSO Y EFICIENCIA LUMINOSA PARA ALGUNAS FUENTES DE LUZ
CARACTERÍSTICAS [Me-1988], [Ge-2007].

Fuentede luz
Vela
LED Luxeon blanco 5 W
Lámpara fluorescente compacta
Lámpara incandescente
Lámpara incandescente de halógeno
Lámpara automotriz H7 a
Lámpara fluorescente
Lámpara automotriz D2 b
Lámparas de alta presión de mercurio
Lámparas de baja presión de sodio
Ultra High Performance (UHP 120)
Lámparas de alta presión de sodio
a
b

Potencia
[W]
5
11
60
100
55
36
35
80
35
120
100

Flujo
luminoso
[lm]5-15
150
660
730
1,250
1,500
2,850
3,200
3,450
4,800
7,000
10,000

Eficiencia luminosa
[lm W-1]
30
60
12
13
27
79
91
43
137
58
100

Lámpara incandescente de halógeno
Lámpara de descarga de haluros metálicos

1.1.3 Intensidad luminosa
La intensidad luminosa describe la direccionalidad de la luz radiada (por una fuente de luz
puntual) y se define como el flujo luminoso por unidad de ángulo...