¿Qué pruebas de fiabilidad debe pasar una luz LED?

Comprar luces LED o una cabeza móvil para giras, teatro o radiodifusión plantea muchas preguntas específicas sobre fiabilidad que las páginas de producto cortas no responden. A continuación, se presentan seis preguntas de larga duración, centradas en el comprador, con respuestas detalladas basadas en estándares (LM-80/TM-21, IP/IK, pruebas térmicas, parpadeo, EMC, vida útil mecánica y fotometría). Cuando es pertinente, hago referencia a los estándares del sector (LM-80, TM-21, IEC e ISO) y a una guía práctica de aprobación/rechazo para que pueda evaluar las fichas técnicas y los informes de pruebas antes de la compra.

1) ¿Cómo puedo verificar una vida útil L70 declarada para una luz LED? ¿Qué documentación LM-80/TM-21 y límites de extrapolación debería proporcionar el fabricante?

Por qué es importante: El mantenimiento del flujo luminoso de los LED (L70, L80, etc.) es un indicador fundamental de la retención de luminosidad a largo plazo de las luminarias Beam. Muchos proveedores indican "50 000-100 000 horas" sin documentación que lo respalde. Para una compra fiable, necesita datos de prueba LM-80 de los paquetes LED utilizados y una extrapolación TM-21 realizada correctamente.

Qué pedir y cómo verificarlo:

• Informe de prueba LM-80: Solicite el informe original LM-80 para el paquete LED específico (no un folleto genérico de la marca). El informe debe mostrar el mantenimiento lumínico medido en intervalos de tiempo (p. ej., 1000/2000/4000/6000/10 000 horas) con la corriente del controlador y a las temperaturas de carcasa/unión pertinentes.
• Proyección TM-21: TM-21 es el método aprobado para extrapolar los datos del LM-80 a una métrica de vida útil como L70. Verifique el cálculo de TM-21 y sus supuestos. Es importante destacar que TM-21 solo permite la extrapolación hasta un multiplicador establecido de la duración de la prueba (proyección máxima = 6 veces la duración de la prueba LM-80 para paquetes LED). Por lo tanto, si el LM-80 se ejecutó durante 6000 horas, la proyección máxima de TM-21 es de 36 000 horas.
• Datos a nivel de placa o módulo: Si la luminaria utiliza módulos o matrices LED, solicite datos LM-80 para el módulo (preferiblemente) o una prueba combinada térmica/de controlador en el punto Tc de la luminaria. Muchos fallos se deben a una refrigeración deficiente, por lo que los datos LM-80 a nivel de módulo por sí solos son insuficientes a menos que el diseño térmico mantenga la temperatura de la unión dentro de las condiciones LM-80.
• Aprobado/reprobado en la práctica: Prefiera productos con informes LM-80 de ≥6000 horas y proyecciones TM-21 L70 que superen la vida útil esperada para su uso (p. ej., >36 000 horas para uso intensivo). Si un proveedor afirma tener más de 50 000 horas, pero solo tiene datos LM-80 de 2000 horas, esa afirmación no está respaldada por las normas TM-21.

Consejo: si necesita estabilidad de nivel de transmisión, exija a los proveedores que proporcionen tanto LM-80/TM-21 como estabilidad de color medida a lo largo del tiempo (Δu'v' o ΔE) bajo ciclos térmicos.

2) ¿Qué pruebas térmicas y de ciclo de trabajo debe pasar un haz de luz LED para evitar cambios de color, limitación térmica y fallas del controlador durante espectáculos de varias horas en el escenario?

Por qué es importante: La temperatura de la unión del LED (Tj) y el punto de medición Tc determinan el mantenimiento del lúmen, la estabilidad del punto de color y la vida útil del controlador. Un diseño térmico deficiente provoca una depreciación acelerada del lúmen, cambios de color y una atenuación repentina cuando se activa la protección térmica.

Pruebas y métricas clave:

• Verificación del punto Tc: el dispositivo debe tener un punto Tc claramente definido según IEC 62384/IEC 60598 y proporcionar pruebas de aumento de temperatura que muestren Tc a la temperatura ambiente nominal (por ejemplo, Ta = 25 °C y a la temperatura ambiente esperada del lugar, como 35 °C).
• Ciclos térmicos: Prueba según IEC 60068-2-14 (choque térmico/ciclado) para simular ciclos de encendido/apagado y oscilaciones de temperatura. Verificar la fatiga de las juntas de soldadura, fallos de adhesión óptica y cambios de color después de los ciclos.
• Prueba de rodaje de larga duración: Se recomienda una prueba de rodaje de fábrica (funcionamiento continuo a máxima potencia) de al menos 72 a 100 horas (muchos fabricantes ofrecen pruebas de 24 a 72 horas; 72 a 100 horas detectan más fallos iniciales). Para luminarias utilizadas en espectáculos continuos de varias horas, solicite resultados de pruebas de rodaje más largos o registros de pruebas de entrega.
• Validación del ciclo de trabajo activo: Para luminarias utilizadas en efectos pulsados, solicite pruebas que demuestren un flujo luminoso estable y sin reducción térmica durante los ciclos de trabajo previstos (por ejemplo, 4 horas a máxima potencia seguidas de 30 minutos de apagado, repetido 5 veces). Esto valida que la protección térmica del controlador no interfiera con las señales del espectáculo.
• Aprobación/reprobación práctica: busque datos de aumento de Tc, un ambiente máximo indicado por el fabricante (por ejemplo, Ta_max = 45 °C) con rendimiento verificado y ausencia de atenuación térmica por debajo del ambiente operativo esperado.

Consejo: para obtener un color preciso, pregunte por el cambio de Δu'v' o CCT después de un calentamiento de 2 a 4 horas a temperatura ambiente nominal; la deriva aceptable para el uso en escenarios de alta gama es generalmente <0,005 Δu'v' o ΔE <2 (solicite a los proveedores que lo confirmen).

3) ¿Qué pruebas de ingreso, impacto y corrosión deben pasar las luces LED de gira para uso en exteriores, y qué clasificaciones IP/IK/ISO mínimas debo exigir?

Por qué es importante: Las luminarias para exteriores se exponen a la lluvia, el polvo, la niebla salina y los impactos físicos. Una luminaria apta para interiores puede fallar rápidamente si se usa al aire libre.

Estándares y mínimos recomendados:

• Protección de entrada (IP): Use la norma IEC 60529 como referencia. Para uso en exteriores, expuesto a la intemperie, se requiere al menos IP65 (hermético al polvo y protegido contra chorros de agua). Si la luminaria puede sumergirse (algo poco común en luces de escenario), se necesitará un grado de protección superior. Muchos cabezales de iluminación para giras especifican IP65 con ópticas y compartimentos de control sellados.
• Protección contra impactos (IK): Use IEC 62262 (código IK). Para uso en giras, un IK08 o superior es recomendable para la resistencia de la carcasa a golpes y caídas leves. Para uso en aparejos pesados ​​o en festivales al aire libre, podría requerirse IK09/IK10 en las partes expuestas.
• Resistencia a la corrosión: Solicite los resultados de la prueba de niebla salina según la norma ISO 9227 (o ASTM B117) si las luminarias se utilizarán en instalaciones costeras. Busque acabados con recubrimiento en polvo o de grado marino, así como elementos anticorrosivos en fijaciones y conectores.
• Opciones de conector: Las luminarias para giras utilizan alimentación con bloqueo (PowerCON TRUE1 o equivalente), conectores Neutrik XLR/etherCON/OS2 y prensaestopas sellados. Evite los conectores endebles sin bloqueo para aplicaciones en exteriores o giras.
• Aprobado/reprobado en la práctica: Exigir la declaración y prueba de la clasificación IP, la clasificación IK de las carcasas y los datos de niebla salina cuando corresponda. Si un proveedor afirma ser "resistente al agua" pero indica IP20 o no indica ningún código IP, es una señal de alerta.

4) ¿Cómo puedo probar el parpadeo, la frecuencia PWM y el índice de parpadeo de las luces LED para garantizar una salida segura para la transmisión y compatible con la cámara?

Por qué es importante: El parpadeo de la atenuación PWM causa estrobismo, bandas en la cámara y problemas de salud. Las páginas de pequeños fabricantes suelen indicar "sin parpadeo" sin cifras de prueba. Para el uso en transmisiones y cámaras, se necesitan pruebas medibles.

Cómo medir:

• Utilice un fotodiodo + osciloscopio o un medidor de parpadeo calibrado para capturar la forma de onda de salida y calcular el porcentaje de parpadeo y el índice de parpadeo. Un goniofotómetro para la distribución del haz, junto con un fotodetector de alta velocidad en el eje, proporciona datos útiles para la fijación del haz.
• Mida la frecuencia portadora PWM y la profundidad de modulación. Para un funcionamiento seguro de la cámara, se recomienda una frecuencia portadora alta (>10 kHz); muchos equipos de transmisión funcionan a >20 kHz para eliminar la vibración visible con la velocidad de fotogramas de la cámara.
• Evaluar el porcentaje de parpadeo y el índice de parpadeo: Si bien no existe un umbral universal único, la orientación práctica es la siguiente: un porcentaje de parpadeo <10 % puede ser aceptable para audiencias en vivo; para uso con cámara/transmisión, se recomienda un porcentaje <3 % o que esté etiquetado como "sin parpadeo". Consulte también la guía IEEE 1789 sobre límites de modulación para efectos de salud.
• Comprobación del comportamiento de la curva de atenuación: Mida en el rango de control del 0 al 100 % y verifique que no haya modulación excesiva ni cambios escalonados a niveles bajos. Para lograr una apariencia uniforme en la cámara, se requieren curvas lineales o logarítmicas calibradas sin estrobismo en el extremo inferior.
• Aprobado/reprobado en la práctica: Solicite a los proveedores capturas de pantalla de las trazas del osciloscopio que muestren la salida de luz con una intensidad del 0,5 %, 5 %, 25 %, 50 % y 100 %, así como la frecuencia PWM utilizada. Si no pueden proporcionar las trazas ni citar la conformidad con la norma IEEE 1789, desconfíe de las afirmaciones de "sin parpadeo".

5) ¿Qué pruebas eléctricas y EMC (sobretensión, entrada de corriente, factor de potencia, THD, inmunidad EMC) debe pasar un haz de luz LED para evitar disparar los circuitos del lugar o causar interferencias?

Por qué es importante: Los locales y las casas de alquiler necesitan luminarias que no disparen los diferenciales/disyuntores magnetotérmicos, provoquen interferencias de audio o iluminación, ni fallen con transitorios de la red eléctrica. Las páginas de producto cortas suelen omitir detalles sobre compatibilidad electromagnética (EMC) e inmunidad.

Normas y pruebas a solicitar:

• Cumplimiento de EMC: Se requiere el cumplimiento de CE/RED para los mercados de la UE y los informes de pruebas de inmunidad según EN 55015/CISPR 15 (radiación/emisión) y EN 61547 o IEC 61000-6-3/6-1. Para Norteamérica, consulte la documentación de FCC/ICES si corresponde.
• Inmunidad a sobretensiones y transitorios: Consulte los resultados de las pruebas de inmunidad a sobretensiones según IEC 61000-4-5 y la inmunidad a ESD/EFT (transitorios eléctricos rápidos) según IEC 61000-4-4/IEC 61000-4-2. Los entornos de gira con calidad de energía variable se benefician de niveles de inmunidad más altos.
• Factor de potencia y distorsión armónica total (THD): Para equipos de gran tamaño, se requieren controladores con corrección activa del factor de potencia (PFC) y un factor de potencia (PF) > 0,9 a carga nominal, y una distorsión armónica total (THD) preferiblemente < 20 % a plena carga. Una THD alta puede sobrecargar los generadores y transformadores de distribución.
• Corriente de entrada y arranque suave: Solicite las mediciones de corriente de entrada y si el controlador cuenta con arranque suave o limitación de corriente de entrada. Una corriente de entrada excesiva puede disparar los interruptores de corriente arriba cuando se alimentan varias luminarias simultáneamente.
• Aprobado/reprobado en la práctica: Exija los informes de pruebas de EMC/EMI y las mediciones de factor de potencia/distorsión armónica total (THD) y valores de corriente de entrada. Si una luminaria carece de datos de inmunidad a sobretensiones, presenta un mayor riesgo para sistemas de energía en exteriores o de larga duración.

6) ¿Qué pruebas de durabilidad mecánica (ciclos de giro e inclinación, vida útil del obturador/gobo, robustez del conector, adhesión de la lámpara/óptica) son expectativas realistas para un haz de luz LED de cabezal móvil de gira?

Por qué es importante: Las fallas mecánicas (engranajes desgastados, motores de giro/inclinación defectuosos, gobos rotos, ópticas sueltas) son problemas de mantenimiento comunes en cabezas móviles utilizadas en giras o flotas de alquiler. Las hojas de especificaciones cortas rara vez cuantifican las expectativas de vida útil.

Qué solicitar e inspeccionar:

• Ciclo de vida del sistema de giro/inclinación: Solicite una prueba de ciclo medido (ciclos de movimiento continuo) y un tiempo medio entre fallas (MTBF) para motores/cajas de engranajes. Si bien las cifras publicadas varían según el proveedor, solicite datos del ciclo de vida y el protocolo de prueba (p. ej., pruebas ambientales y de funcionamiento cíclico de la serie IEC 60068-2). Para luminarias de alquiler, espere programas de prueba del fabricante que simulen meses de uso en giras.
• Vida útil del gobo/obturador: Las piezas fotomecánicas (ruedas de gobo, obturadores, prismas) deben tener un número de ciclos nominal y módulos reemplazables en campo. Solicite información sobre el promedio de ciclos hasta el fallo y la disponibilidad de repuestos.
• Robustez de conectores y cables: Consulte las especificaciones para conectores de alimentación con bloqueo (PowerCON TRUE1/compatible), etherCON/Ethernet y conectores DMX/XLR reforzados con bloqueo. Especifique los ciclos mínimos de conexión (XLR suele tener una capacidad nominal de ~1200 ciclos; consulte la información del proveedor) y los prensaestopas sellados para uso en exteriores.
• Pruebas de vibración y caída: Verifique que los accesorios hayan sido sometidos a pruebas de vibración y golpes (IEC 60068-2-6 / IEC 60068-2-27) para simular impactos de transporte y aparejo.
• Aprobado/reprobado: Exija una declaración del ciclo de vida de las piezas móviles, una política de repuestos y una red de servicio demostrada. Si compra para alquiler o gira, prefiera equipos con subconjuntos modulares y reemplazables (ventiladores, módulos de controlador y gobos de cambio rápido).

Consejo: Durante la evaluación, inspeccione el estado del sistema: ¿se puede acceder a las lámparas, ventiladores u ópticas quitando algunos tornillos? ¿El proveedor proporciona planos de despiece y plazos de entrega de repuestos?

Lista de verificación adicional: Pruebas fotométricas y de calidad del haz que debería exigir

Más allá de la confiabilidad, debes verificar el rendimiento del haz mediante pruebas fotométricas reales:

• Salida total de lúmenes: integración de mediciones de esferas para obtener los números de lúmenes declarados.
• Perfil del haz y ángulo del haz: datos del goniofotómetro y lux a una distancia determinada (por ejemplo, lux central a 10 m) con especificación de ángulo de haz de ancho completo-mitad del máximo (FWHM).
• Reproducción de color y precisión de CCT: CRI (Ra)/TM-30 y CCT medidos, además de deriva de CCT medida después de la inmersión térmica.
• Uniformidad: Pruebas de homogeneidad del haz y curvas de caída/punto caliente medidas para que sepa qué tan ajustado es el haz para efectos y proyección de gobos.

Solicite a los proveedores un informe fotométrico (archivo IES y gráficos de goniofotómetro) para poder modelar gráficos de plataforma y verificar afirmaciones como la salida de lúmenes, el ángulo del haz y el lux central.

Resumen final

Las luminarias LED de haz bien diseñadas (cabezas móviles o luminarias de escenario de haz fijo) aptas para giras o retransmisiones ofrecen un mantenimiento lumínico LM-80/TM-21 documentado, una gestión térmica validada (datos de temperatura de trabajo y rodaje), clasificaciones IP/IK y de corrosión para el entorno previsto, características de parpadeo medidas e información de frecuencia PWM para un funcionamiento seguro de la cámara, datos de EMC/inmunidad y sobretensiones para evitar problemas de alimentación en el recinto, y pruebas mecánicas del ciclo de vida de piezas móviles y conectores. Estas pruebas, junto con la verificación fotométrica (informes de esfera integradora y goniofotómetro), le proporcionan la evidencia necesaria para seleccionar una luminaria que no presente un rendimiento inferior ni falle a mitad de la gira.

Las ventajas de las luces LED de haz de alta calidad incluyen una mayor eficiencia energética, una mayor vida útil, un control preciso del haz (ángulo de haz estrecho y lux central alto), menor carga térmica en el escenario, opciones de control DMX512/RDM integradas, mezcla de colores y efectos flexibles, mantenimiento reducido con subconjuntos modulares reemplazables y un rendimiento fotométrico predecible para iluminación de parcelas y transmisiones. Para flotas de gira o de alquiler, invierta en luminarias con datos LM-80/TM-21 documentados, clasificaciones IP/IK verificadas, informes de EMC/inmunidad a sobretensiones y pruebas mecánicas de ciclo de vida para minimizar el tiempo de inactividad y los costos de servicio.

Para obtener una cotización personalizada, informes de pruebas o para analizar la documentación de LM-80/TM-21, parpadeo e IP/IK de un modelo específico, contáctenos para solicitar una cotización en www.litelees.com o envíe un correo electrónico a litelees@litelees.com.