Apéndice D — NOM-030-ENER-2016, Eficacia luminosa de lámparas de diodos emisores de luz (led) integradas para iluminación general. Límites y métodos de prueba.

Apéndice D

(Normativo)

Prueba de resistencia a las sobretensiones transitorias

D.1. Objetivo

Este Apéndice tiene como objetivo e stablecer los requisitos técnicos mínimos que se deben cumplir para

comprobar la resistencia a las sobretensiones transitorias de las lámparas de led integradas.

D.2. Instrumentos y equipos

D.2.1. Generador de onda sinusoidal amortiguada (ring wave)

D.2.1.1. Características y desempeño del generador de prueba:

El generador de prueba es un generador de ondas sinusoidales amortiguadas, que cumple con las

características siguientes, medidas a la salida de la red de acoplamiento/desacoplamiento.

a) Especificaciones generales:

● Producir un solo evento por disparo.

● La salida del generador debe estar galvánicamente aislada (flotada) de la alimentación del

propio generador como de la fuente de alimentación para la unidad bajo prueba.

● Debe integrar una red de ac oplamiento/desacoplamiento, así como las previsiones necesarias

para prevenir la inyección de la onda de prueba generada a la red de suministro de c. a. (que

alimenta al mismo generador) o a la fuente de alimentación de c. a. (que alimenta a la unidad

bajo prueba); evitando la posible influencia en los resultados de la prueba además de

salvaguardar la integridad de la fuente de alimentación.

b) Especificaciones particulares de la forma de onda sinusoidal amortiguada (ring wave), véase figura

D1.

● El tiempo de frente de la onda de tensión (T1), debe de ser de 0,5 10-6 s ± 25% (circuito abierto).

● El tiempo de frente de la onda de corriente debe de ser de <1,0 10-6 s ± 10% (cortocircuito)

● La frecuencia de la oscilación de tensión debe de ser 100 kHz ±10%.

NOTA- La frecuencia de oscilación se define como el recíproco del periodo entre el primero y el tercer

cruce por cero posteriores al pico inicial. Este periodo se identifica como T en la figura D1.

iv. Los amortiguamientos de la onda de tensión deben ser los siguientes (véase figura D1):

● 0,4 < Relación de Pk2 a Pk1 <1,1

● 0,4 < Relación de Pk3 a Pk2 <0,8

● 0,4 < Relación de Pk4 a Pk5 <0,8

● No hay requisitos para los picos subsecuentes

v. La capacidad de repetición de eventos debe ser de 1 a 60 eventos por minuto.

vi. La impedancia de salida debe de ser seleccionable para 12 Ω y 30 Ω ± 20%, véase figura D2.

NOTA- La impedancia de salida se calcula dividiendo la tensión de salida a circuito abierto entre la

corriente de salida en cortocircuito.

Figura D1 - Forma de onda sinusoidal amortiguada (ring wave)

En donde:

T1 es el tiempo de frente de la onda de tensión o corriente.

T es el periodo de la frecuencia de la oscilación de tensión.

vii. Tensión de salida a circuito abierto (valor Pk 1, véase figura D1) debe ser ajustable desde 250 V has ta

4,0 kV ±10%.

viii. Corriente de salida en cortocircuito (valor Pk1, figura D1) debe ser:

● 333 A ±10% para una impedancia de salida de 12 Ω.

● 133 A ±10% para una impedancia de salida de 30 Ω.

ix. La relación de fase con la frecuencia de la fuente de alimentación de c.a., debe ser ajustable dentro del

intervalo de 0° a 360° relativo al ángulo de fase de la fuente de alimentación de tensión alterna (c.a.) para la

unidad bajo prueba con una tolerancia de ± 10%.

x. La polaridad del primer medio periodo debe de ser positiva y negativa.

D.2.1.2. Características y desempeño de la red de acoplamiento/desacoplamiento:

La red de acoplamiento/desacoplamiento proporciona la habilidad de aplicar la tensión de prueba de la

sobretensión transitoria en las terminales de alimentación de c.a. de la unidad bajo prueba, sin modificar las

características de la form a de onda, y al mismo tiempo previene que la tensión de prueba de la sobretensión

transitoria afecte a la tensión de suministro del generador mismo o a la fuente de alimentación de c.a. que

alimenta a la unidad bajo prueba.

● Debe estar provista con capacitores de acoplamiento acorde a la impedancia de salida del generador

de prueba.

● 3 x 10-6 F (mínimo) para una impedancia de salida del generador de 30 Ω.

● 10 x 10-6 F (mínimo) para una impedancia de salida del generador de 12 Ω.

● El aguante del dieléctrico a la tensión, de la red de acoplamiento, debe ser de 5 kV, con una forma de

onda 1,2/50 µs.

● La atenuación de la red de desacoplamiento, en modo común, debe ser 20 dB como mínimo.

● La atenuación de la red de desacoplamiento, en modo diferencial, debe ser 30 dB como mínimo.

● La corriente nominal debe ser de 16 A por fase.

● El número de fases de la red debe ser 2.

D.2.2. Osciloscopio.

● Digital, con memoria y ancho de banda mínimo de 20 MHz.

● Puntas para medición de alta tensión eléctrica.

● Transformador de aislamiento de 5 kV para la tensión de alimentación del osciloscopio.

● Puede utilizarse una sonda diferencial de alta tensión en vez de las puntas de alta tensión y el

transformador de aislamiento.

D.2.3. Fuente de alimentación de c.a.

● La forma de onda de la fuente debe cumplir con una distorsión armónica total de tensión no mayor

que 3%, considerando la suma de las componentes armónicas desde la fundamental hasta la de

orden 49.

● La tensión de salida debe ser ajustable para suministrar los val ores que se indican en la Tabla A1;

con una frecuencia de 60 Hz.

● La tensión de la fuente de alimentación de c. a. aplicada a la unidad bajo prueba, debe mantenerse

dentro del ± 2,0%, con una carga de 16 A.

● La frecuencia de 60 Hz de la fuente de aliment ación de c. a. aplicada a la unidad bajo prueba, debe

mantenerse dentro del ± 0,5%.

D.2.4. Vóltmetro

El vóltmetro debe ser capaz de obtener lecturas del tipo valor eficaz verdadero y estar de acuerdo con la

forma de onda y la frecuencia de operación del ci rcuito de medición. La exactitud del vóltmetro debe de ser <

0,5%.

D.2.5. Cronómetro.

● Capacidad de registro mínimo de 30 min.

● Resolución de 1,0 s.

D.3. Acondicionamiento de la muestra

No se requieren condiciones ambientales especiales, únicamente registrar la temperatura al momento de

la prueba.

D.4. Procedimiento.

D.4.1. Realizar la configuración de prueba siguiente:

a) Conectar la unidad bajo prueba, fuente de alimentación de c.a. red de acoplamiento/desacoplamiento y

generador de prueba de acuerdo con el circuito de la figura D2.

b) Las conexiones se realizan con los equipos y muestra completamente desenergizados.

c) La unidad bajo prueba debe configurarse de acuerdo con lo siguiente:

1) Se utiliza una mesa aislante de 80 cm de alto, sobre ésta se coloca un plano de tierra de referencia.

2) El plano de tierra debe ser de cobre o alumin io de 0,25 mm de espesor, puede ser de otro material

metálico; sin embargo, el espesor debe mínimo debe ser 0,65 mm (éste se conecta al sistema de puesta a

tierra y al generador de prueba),

3) Sobre el plano de tierra de referencia se coloca un soporte ais lante de 10 cm de alto y sobre el soporte

se coloca la unidad bajo prueba.

Figura D2 - Esquemático de la configuración de prueba para la conexión de fase a neutro (modo

diferencial)

D.4.2. Energizar la fuente de alimentación de c.a., así como el generador de prueba.

D.4.3. Seleccionar el modo de aplicación diferencial (fase a neutro), utilizando el control respectivo en el

generador de prueba o mediante las conexiones necesarias.

D.4.4. En el generador de prueba configurar lo siguiente:

a) Ajustar el nivel de prueba de acuerdo con lo que se indica en el inciso 5.9.1;

b) Ajustar el número de transitorios (eventos) de acuerdo con lo que se indica en el inciso 5.9.1, ajustar el

tiempo entre transitorios a 30 s;

c) Ajustar el ángulo de aplicación de la sobrete nsión transitoria en 90°, respecto del cruce por cero de la

fuente de alimentación de c.a.;

d) Seleccionar la impedancia de salida del generador de prueba en 30 Ω

D.4.5. Preparar el osciloscopio con el disparador dispuesto para captar un solo evento.

D.4.6. Conectar las puntas de medición del osciloscopio en las term inales de alimentación de c.a., puntos

A y B.

D.4.7. Comprobar la existencia de la forma de onda, antes de aplicar las sobretensiones transitorias a la

unidad bajo prueba, se desconecta la unid ad bajo prueba de los puntos A y B, como se muestra en la figura

D2., así como la fuente de alimentación. Una vez realizada la verificación conectar nuevamente la unidad bajo

prueba, así como la fuente de alimentación de c.a.

D.4.8. Conectar el vóltmetro en las terminales de alimentación de c.a. de la unidad bajo prueba, puntos A y

B, como se muestra en la figura D2.

D.4.9. Ajustar la fuente de alimentación de c.a. para energizar la unidad bajo prueba de acuerdo con los

parámetros establecidos en el apéndic e A inciso A.3.3, Tabla A1. Tensiones monofásicas de prueba,

seleccionando el valor de tensión para la unidad bajo prueba. Una vez ajustada la tensión de alimentación,

desconectar el vóltmetro.

D.4.10. En el generador, iniciar la ejecución de 7 eventos con un tiempo de repetición de 30 s entre ellos.

Al concluir la generación de los eventos, la prueba se detiene manual o automáticamente (según las

características del generador de prueba).

D.4.11. La unidad bajo prueba debe permanecer encendida en el transcu rso de la ejecución de la prueba.

Si se llegase a apagar durante la ejecución de algunos de los eventos y no se encendiese (por sí misma)

nuevamente antes de que fuese ejecutado el evento siguiente; la prueba se da por terminada y se registra que

la unidad bajo prueba no cumple con los requisitos establecidos en el inciso 5.8.1.

D.4.12. Si la unidad bajo prueba permanece encendida al concluir la ejecución del séptimo evento; y

continúa encendida hasta concluir el período de 15 min; la prueba se da por termi nada y se registra que la

unidad bajo prueba cumple con los requisitos establecidos en el inciso 5.8.1.