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Revista Científica Zambos
ISSN: 3028-8843
Vol. 5 - Núm. 1 / Enero – Abril 2026
Revista Científica Zambos / Vol. 05 / Num. 01/ www. revistaczambos.utelvtsd.edu.ec
Efectos de los regímenes de conmutación sobre los parámetros
eléctricos en lámparas led modulares, lámparas led compactas y
lámparas fluorescentes compactas
Effects of switching regimes on electrical parameters in modular LED lamps,
compact LED lamps, and compact fluorescent lamps
Tirira-Chulde, Rubén Darío
1
Rodríguez-Santillán, Manuel David
2
https://orcid.org/0009-0007-1869-015X
https://orcid.org/0000-0002-9609-3955
dtirira@tecnologicosucre.edu.ec
drodriguez@tecnologicosucre.edu.ec
Ecuador, Quito, Instituto Superior Universitario Sucre
Ecuador, Quito, Instituto Superior Universitario Sucre
Taco-Cabrera, Alexis Geovanny
3
Merino-Villegas, Lenin Ramiro
4
https://orcid.org/0009-0008-9609-0798
https://orcid.org/0000-0002-0315-246X
alextcgr@gmail.com
lmerino@tecnologicosucre.edu.ec
Ecuador, Quito, Instituto Superior Universitario Sucre
Ecuador, Quito, Instituto Superior Universitario Sucre
Tejada-Valencia, Jean Pierre
5
https://orcid.org/0009-0003-3151-627X
tejada.jeanp@gmail.com
Ecuador, Quito, Instituto Superior Universitario Sucre
Autor de correspondencia
1
DOI / URL: https://doi.org/10.69484/rcz/v5/n1/162
Resumen: La creciente incorporación de sistemas de
iluminación con electrónica de potencia en redes de baja
tensión ha intensificado el interés por su impacto sobre la
calidad de energía. En este trabajo se evalúa
experimentalmente la influencia de distintos regímenes de
conmutación sobre parámetros eléctricos críticos en
tecnologías de iluminación de igual potencia nominal,
correspondientes a LED modulares, LED compactas y
fluorescentes compactas con balasto electrónico integrado.
Los ensayos se realizaron en un circuito monofásico de 127
V y 60 Hz, conectando en paralelo seis lámparas por
tecnología y aplicando cuatro regímenes de operación
durante veinticuatro horas cada uno, que incluyeron un
régimen estacionario y tres escenarios de conmutación con
frecuencia creciente. Las mediciones se efectuaron mediante
un analizador de calidad de energía clase A conforme a IEC
61000-4-7, IEC 61000-4-15 e IEC 61000-4-30, registrándose
la distorsión armónica total de tensión, el contenido del tercer
armónico y el índice de severidad de parpadeo a largo plazo.
Los resultados muestran que los LED modulares mantienen
mayor estabilidad eléctrica frente a variaciones del régimen,
mientras que los LED compactas presentan sensibilidad bajo
operación continua y las fluorescentes compactas exhiben
mayor dispersión en los indicadores de flicker. El análisis
comparativo con EN 50160 permite identificar escenarios
críticos de operación y aporta evidencia sobre la relación
entre configuración constructiva y respuesta eléctrica bajo
condiciones dinámicas.
Palabras clave: calidad de energía, luminarias LED,
distorsión armónica, flicker, conmutación eléctrica, norma IEC
61000, energía residencial.
Research Article
Recibido: 22/Dic/2025
Aceptado: 12/Ene/2025
Publicado: 31/Ene/2026
Cita: Tirira-Chulde, R. D., Rodríguez-Santillán, M.
D., Taco-Cabrera, A. G., Merino-Villegas, L. R., &
Tejada-Valencia, J. P. (2026). Efectos de los
regímenes de conmutación sobre los parámetros
eléctricos en lámparas led modulares, lámparas led
compactas y lámparas fluorescentes
compactas. Revista Científica Zambos, 5(1), 214-
232. https://doi.org/10.69484/rcz/v5/n1/162
Ecuador, Santo Domingo, La Concordia
Universidad Técnica Luis Vargas Torres de
Esmeraldas – Sede Santo Domingo
Revista Científica Zambos (RCZ)
https://revistaczambos.utelvtsd.edu.ec
Este artículo es un documento de acceso abierto
distribuido bajo los términos y condiciones de la
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NoComercial 4.0 Internacional.
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Abstract:
The increasing penetration of lighting systems based on power electronics in low-
voltage networks has raised concerns regarding their impact on power quality. This
study experimentally evaluates the influence of different switching regimes on critical
electrical parameters in lighting technologies with equal rated power, namely modular
LED, compact LED, and compact fluorescent lamps with integrated electronic ballasts.
Tests were conducted in a single-phase 127 V, 60 Hz circuit by connecting six lamps
in parallel per technology and applying four operating regimes over twenty-four hours,
including a stationary condition and three cyclic scenarios with increasing switching
frequency. Measurements were performed using a class-A power quality analyzer in
accordance with IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15, and IEC 61000-4-30, recording total
harmonic distortion of voltage, third harmonic content, and long-term flicker severity
index. Results indicate that modular LED lamps exhibit greater electrical stability under
regime variations, whereas compact LED lamps are more sensitive during continuous
operation and compact fluorescent lamps show higher flicker dispersion. Comparison
against EN 50160 limits identifies critical operating scenarios and provides insight into
the relationship between construction configuration and electrical response under
dynamic conditions.
Keywords: power quality, LED luminaires, harmonic distortion, flicker, electrical
switching, IEC 61000 standard, residential energy systems.
1. Introducción
La incorporación masiva de cargas basadas en electrónica de potencia en redes de
baja tensión ha modificado de manera sustancial el perfil de perturbaciones asociadas
al suministro eléctrico. En particular, los equipos de iluminación con fuentes
conmutadas internas presentan un comportamiento no lineal que puede incrementar
el contenido armónico de corriente, afectar el factor de potencia y, por interacción con
la impedancia de red, inducir deformaciones de tensión en el punto de acoplamiento.
Estos fenómenos se enmarcan en el campo de la calidad de energía, donde se
documentan efectos asociados a distorsión de forma de onda, incremento de pérdidas
y sensibilidad de equipos conectados, especialmente cuando la penetración de cargas
electrónicas es elevada (Baggini, 2017; Ghosh & Ledwich, 2012).
La caracterización objetiva de estas perturbaciones exige metodologías de medición
y criterios de interpretación normalizados. Para el análisis espectral de armónicos e
interarmónicos, la guía IEC 61000-4-7 define lineamientos de instrumentación y
tratamiento de componentes hasta el rango de 9 kHz, lo que permite coherencia
metrológica al comparar resultados entre campañas y laboratorios (International
Electrotechnical Commission [IEC], 2015). En paralelo, la norma IEC 61000-4-30
establece métodos para medir e interpretar parámetros de calidad de energía en
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sistemas de 50 Hz o 60 Hz, aportando definiciones operativas de agregación temporal
y repetibilidad de resultados en medición in situ (IEC, 2010; IEC, 2015). De forma
complementaria, EN 50160 describe las características esperables de la tensión
suministrada en redes públicas europeas bajo operación normal y es utilizada de
manera extendida como marco de referencia para evaluar conformidad de parámetros
de suministro en baja y media tensión (Comité Europeo de Normalización
Electrotécnica [CENELEC], 2019).
Dentro de las perturbaciones asociadas a iluminación electrónica, las fluctuaciones de
tensión y su traducción en parpadeo perceptible o efectos estroboscópicos constituyen
una preocupación técnica y de confort visual. El instrumento de medición de flicker se
formaliza en IEC 61000-4-15 mediante la especificación funcional y de diseño del
flickermeter, incluyendo el procedimiento para evaluar la severidad a partir de su
salida normalizada (IEC, 2015). En el plano de efectos sobre observadores, IEEE Std
1789-2015 sintetiza evidencia y recomendaciones sobre frecuencias de modulación
de corriente en LEDs para reducir riesgos potenciales asociados a la modulación de
baja frecuencia, lo que resulta pertinente cuando se discuten implicaciones de
regímenes de conmutación y su posible vínculo con modulación luminosa (IEEE,
2015). En la misma línea, documentos técnicos sectoriales consolidan definiciones y
criterios de artefactos temporales de luz, útiles para contextualizar flicker y efecto
estroboscópico sin ambigüedad terminológica (ZVEI, 2017).
La literatura especializada reporta que el impacto de la iluminación LED sobre
parámetros de calidad de energía depende de la topología del driver, de la estrategia
de filtrado y de la interacción con condiciones de red, por lo que tecnologías
nominalmente equivalentes en potencia pueden exhibir emisiones armónicas y
comportamiento dinámico distintos. Estudios experimentales recientes muestran que
luminarias LED pueden generar armónicos de orden bajo y distorsión significativa,
motivando análisis comparativos bajo condiciones controladas. Además, se han
reportado variaciones en la respuesta eléctrica ante condiciones operativas no
estacionarias, lo que respalda la necesidad de explorar no solo estados permanentes,
sino también escenarios con energización cíclica o conmutación repetitiva.
En este contexto, el presente trabajo evalúa experimentalmente el efecto de diferentes
regímenes de conmutación sobre parámetros eléctricos críticos asociados a
tecnologías de iluminación de igual potencia nominal, correspondientes a LED
modulares, LED compactas y fluorescentes compactas. El análisis se apoya en
procedimientos de medición normalizados por IEC y en criterios de referencia de
calidad de tensión descritos en EN 50160, con el propósito de identificar tendencias
comparativas, verificar consistencia con el marco normativo aplicable y aportar
evidencia empírica sobre la relación entre configuración constructiva e interacción
eléctrica con la red bajo condiciones dinámicas de operación.
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2. Metodología
L El estudio se desarrolló mediante un enfoque experimental orientado a analizar la
influencia de distintos regímenes de conmutación sobre parámetros eléctricos
asociados a tecnologías de iluminación de igual potencia nominal. Las pruebas se
efectuaron en un circuito monofásico de 127 V y 60 Hz, en el que se conectaron en
paralelo seis lámparas idénticas por cada conjunto ensayado, con el propósito de
reproducir condiciones típicas de instalación en sistemas residenciales y comerciales
de baja tensión y de obtener un comportamiento agregado representativo de cada
configuración. El procedimiento experimental se diseñó conforme a los lineamientos
establecidos en las normas IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15, IEC 61000-4-30 y EN
50160 (IEC, 2015; CENELEC, 2019).
Las tecnologías evaluadas corresponden a LED modulares, LED compactas y
fluorescentes compactas con balasto electrónico integrado. La clasificación adoptada
se basa en la configuración física observable del conjunto emisor y en la forma de
integración del sistema electrónico interno, y se adopta únicamente con fines
analíticos sin implicar una identificación directa de la topología del convertidor. Todas
las lámparas presentan la misma potencia nominal, por lo que las diferencias
observadas se atribuyen exclusivamente a la configuración constructiva y al régimen
de operación aplicado durante los ensayos.
Para caracterizar la respuesta dinámica de las lámparas frente a procesos repetitivos
de energización, se definieron cuatro regímenes de conmutación con duración total
de veinticuatro horas cada uno. Se incluyó un régimen de operación continua y tres
regímenes cíclicos con intervalos decrecientes de encendido y apagado, diseñados
para incrementar progresivamente la frecuencia de transitorios de arranque y evaluar
su efecto acumulativo sobre los parámetros eléctricos. Cada régimen se aplicó de
manera independiente a las tres tecnologías bajo idénticas condiciones de
alimentación, evitando la conexión simultánea de distintos tipos de lámparas dentro
del mismo circuito. La descripción detallada de estos regímenes se presenta en la
Tabla 1, donde se resumen los tiempos de encendido y apagado aplicados en cada
caso.
Los valores registrados se analizaron por régimen con el objetivo de identificar
tendencias en función de la frecuencia de conmutación y verificar el cumplimiento de
los límites establecidos en la norma EN 50160. Adicionalmente, se emplearon
procedimientos de normalización de magnitudes para facilitar la comparación relativa
entre tecnologías sin alterar los datos medidos, permitiendo resaltar la sensibilidad de
cada configuración frente a variaciones del patrón de operación.
Tabla 1
Regímenes de operación aplicados en las pruebas experimentales
Régimen de operación
Descripción del ciclo
Duración total
Régimen estacionario
Encendido sin interrupciones
24 h
Régimen de conmutación baja
60 min encendido / 2 s apagado
24 h
Régimen de conmutación media
30 min encendido / 2 s apagado
24 h
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Régimen de conmutación alta
10 min encendido / 2 s apagado
24 h
Nota: Cada régimen se aplicó a las tres tecnologías de luminarias bajo las mismas condiciones de
tensión y frecuencia de alimentación (Autores, 2026).
3. Resultados
Es Los resultados obtenidos corresponden a las mediciones registradas por el
analizador de calidad de energía durante los ensayos realizados con las tres
tecnologías de luminarias, bajo los cuatro regímenes de conmutación definidos. Los
datos presentados reflejan directamente los valores determinados por el instrumento
conforme a las normas IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 y IEC 61000-4-30.
El estudio consideró los parámetros de distorsión armónica total de tensión
𝑇𝐻𝐷
!
,
contenido del tercer armónico
$ℎ
"
$
e índice de severidad de parpadeo a largo plazo
$𝑃
#$
,
los cuales constituyen los indicadores principales de la calidad de energía en
luminarias eléctricas. Estos parámetros fueron seleccionados debido a que se
encuentran presentes en ambos conjuntos de datos experimentales y permiten una
comparación directa entre las tecnologías LED modular, LED compacta y CFL.
Cada conjunto de resultados se presenta de manera agrupada por régimen de
conmutación, con el fin de evidenciar el efecto que la duración de los periodos de
encendido y apagado ejerce sobre el comportamiento eléctrico de las luminarias. Para
cada régimen se muestran los valores medidos de
𝑇𝐻𝐷
!
, ℎ
"
$𝑦$𝑃
#$
, acompañados de su
evaluación frente a los límites establecidos en la norma EN 50160. En los apartados
siguientes se presentan las tablas y figuras correspondientes, donde se resume la
información experimental y se destaca el grado de cumplimiento normativo alcanzado
por cada tecnología.
3.1. Régimen de encendido estacionario
Durante el ensayo con luminarias encendidas de forma permanente, se observaron
diferencias notables en los valores de distorsión armónica total de tensión, contenido
del tercer armónico e índice de parpadeo a largo plazo entre las tres tecnologías
analizadas. Los valores registrados corresponden a los promedios medidos durante
veinticuatro horas de operación continua, conforme a los criterios de cálculo del
analizador de calidad de energía. En la Tabla 2 se resumen los resultados obtenidos
para cada tipo de luminaria bajo este régimen.
Tabla 2
Parámetros eléctricos medidos en régimen estacionario
Tipo de luminaria
𝐓𝐇𝐃
𝐯
$(%)
𝐡
𝟑
(%)
𝐏
𝐥𝐭
Cumplimiento EN 50160
LED modular
5,09
4,06
1,74
No cumple (𝑃
%&
$> 1,0)
LED compacta
3,93
3,15
0,36
Cumple
CFL compacta
5,24
4,42
3,47
No cumple (𝑃
%&
$> 1,0)
Nota: Los valores fueron determinados automáticamente por el analizador Fluke 1775 conforme a las
normas IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 y IEC 61000-4-30 (Autores, 2026).
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Como se aprecia en la Tabla 2, el comportamiento eléctrico difiere notablemente entre
tecnologías. El LED modular mantiene valores de
𝑇𝐻𝐷
!
y
ℎ
"
$
dentro de los límites de
EN 50160, mientras que el LED compacta y la CFL superan el límite de
𝑃
#$
= 1,0
,
evidenciando mayor sensibilidad al encendido permanente. Estos resultados reflejan
la influencia directa del diseño del driver sobre la estabilidad de tensión bajo operación
continua.
Estos resultados evidencian que, aun en condiciones de suministro estable, la
arquitectura interna del sistema de alimentación influye directamente en la calidad de
energía. En particular, la CFL, al incorporar balastos electrónicos de conmutación de
frecuencia media, exhibe el mayor valor de
𝑃
#$
,$
entre las tecnologías analizadas. El
LED compacta, a pesar de tener un diseño más eficiente, muestra un comportamiento
intermedio, posiblemente asociado a la topología del driver empleado. En cambio, el
LED modular mantiene un desempeño eléctrico más estable, con menores
componentes armónicos y reducida variación luminosa perceptible.
Según la Tabla 2, los valores promedio de
𝑇𝐻𝐷
!
,
ℎ
"
y
𝑃
#$
permiten identificar las
diferencias iniciales de comportamiento entre las luminarias bajo encendido
estacionario. La Figura 1 ilustra de forma comparativa esta condición de operación
prolongada, que representa el escenario más exigente desde el punto de vista térmico
y eléctrico.
Figura 1
Comportamiento eléctrico de luminarias LED y CFL en régimen estacionario
Nota: Valores medios de THDv, h₃ y Plt medidos durante 24 h de operación continua conforme a EN
50160 (Autores, 2026).
La Figura 1 confirma lo indicado en la Tabla 2. El LED modular mantiene los valores
más bajos de
𝑇𝐻𝐷
!
y
ℎ
"
cumple con los límites establecidos por la norma EN 50160.
El LED compacta y la CFL superan el límite de
𝑃
#$
igual a 1,0, lo que evidencia una
mayor sensibilidad al parpadeo y una menor estabilidad eléctrica durante la operación
continua.
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3.2. Régimen de conmutación baja
Cuando las luminarias fueron sometidas a un régimen de conmutación prolongado,
con intervalos de encendido de 60 minutos seguidos de apagados breves de 2
segundos, se evidenciaron variaciones en los parámetros eléctricos en comparación
con el régimen estacionario. En este caso, los periodos de interrupción introducen
transitorios eléctricos que inciden en la estabilidad de la tensión y en la respuesta del
sistema de alimentación interno de cada tecnología. La Tabla 3 presenta los valores
medidos de distorsión armónica total de tensión, contenido del tercer armónico e
índice de parpadeo a largo plazo obtenidos durante las veinticuatro horas de prueba
bajo este régimen.
Tabla 3
Parámetros eléctricos medidos en régimen de conmutación baja
Tipo de luminaria
𝐓𝐇𝐃
𝐯
$(%)
𝐡
𝟑
(%)
𝐏
𝐥𝐭
Cumplimiento EN 50160
LED compacta
6,09
5,15
3,26
No cumple (
𝑃
%&
> 1,0)
LED modular
5,36
4,59
0,90
Cumple
CFL compacta
5,53
4,64
0,56
Cumple
Nota: Los valores fueron determinados automáticamente por el analizador Fluke 1775 conforme a las
normas IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 y IEC 61000-4-30 (Autores, 2026).
Como se observa en la Tabla 3, el régimen cíclico de 60 minutos de encendido y 2
segundos de apagado redujo parcialmente la distorsión respecto del régimen
estacionario, aunque el LED compacta mantuvo
𝑃
#$
por encima del umbral
1,0
,
mostrando sensibilidad a los transitorios de arranque. El LED modular y la CFL
conservaron valores de
𝑇𝐻𝐷
!
y
𝑃
#$
dentro del rango normativo, confirmando mayor
estabilidad en regímenes con interrupciones breves.
Por su parte, el LED modular mantuvo un comportamiento más estable, con una
𝑇𝐻𝐷
!
$
de 5,36 % y un
𝑃
#$
$
inferior al límite normativo, lo que refleja una respuesta
eléctrica más controlada ante las variaciones de encendido. En el caso de la CFL, los
valores de distorsión y parpadeo permanecieron dentro de los límites admisibles,
evidenciando que los breves intervalos de apagado no afectan de manera significativa
su desempeño.
Los resultados muestran que los regímenes de encendido prolongado con
interrupciones cortas pueden amplificar el parpadeo en luminarias LED compacta,
mientras que las configuraciones LED modular y CFL se mantienen más estables
dentro del margen normativo. La Figura 2 representa esta información y permite
apreciar el efecto de los breves apagados sobre los parámetros eléctricos de cada
luminaria.
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Figura 2
Desempeño eléctrico bajo régimen de conmutación baja
Nota: Comparación de THDv, h₃ y Plt según EN 50160. El LED compacta supera el límite de Plt
(Autores, 2026).
En la Tabla 3 y en la Figura 2 se observa una ligera reducción de la distorsión en
comparación con el régimen estacionario. El LED compacta mantiene un valor de
𝑃
#$
$
mayor a 1,0, mientras que el LED modular y la CFL conservan todos sus parámetros
dentro del rango de cumplimiento de la norma EN 50160. Este resultado evidencia
una mejor respuesta frente a los transitorios en tecnologías con sistemas de
alimentación más estables.
3.3. Régimen de conmutación media
En el régimen cíclico de encendido intermedio, con lapsos de treinta minutos y
apagados breves de dos segundos, las luminarias mantuvieron un comportamiento
más estable en comparación con el ciclo de 60 minutos. Este régimen representa una
condición de operación donde la frecuencia de conmutación aumenta, pero sin
alcanzar aún un número elevado de transiciones térmicas y eléctricas. Los valores
medidos de distorsión armónica total de tensión, contenido del tercer armónico e
índice de severidad de parpadeo a largo plazo se resumen en la Tabla 4.
Tabla 4
Parámetros eléctricos medidos en régimen de conmutación media
Tipo de luminaria
𝐓𝐇𝐃
𝐯
$(%)
𝐡
𝟑
(%)
𝐏
𝐥𝐭
Cumplimiento EN 50160
LED compacta
5,99
4,97
0,46
Cumple
LED modular
5,54
4,90
0,69
Cumple
CFL compacta
5,38
4,58
0,38
Cumple
Nota: Los valores fueron determinados automáticamente por el analizador Fluke 1775 conforme a las
normas IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 y IEC 61000-4-30 (Autores, 2026).
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Como se aprecia en la Tabla 4, las tres tecnologías cumplieron los límites establecidos
por la norma EN 50160 tanto en el parámetro de distorsión armónica total como en el
índice de parpadeo. Este comportamiento sugiere una estabilización de las
condiciones de operación cuando el intervalo de encendido es suficientemente corto
para reducir los efectos acumulativos del calentamiento interno, pero aún permite que
el sistema electrónico mantenga una tensión constante durante el arranque.
Las diferencias entre tecnologías son reducidas; sin embargo, la Tabla 4 muestra que
la CFL presenta la
𝑇𝐻𝐷
!
más baja (5,38 %), seguida del LED modular (5,54 %) y del
LED compacta (5,99 %). Todas las luminarias cumplen EN 50160, lo que confirma que
los intervalos de 30 min favorecen la estabilidad armónica sin provocar variaciones
perceptibles de flicker.
En comparación con el régimen de 60 minutos, los valores de
$𝑃
#$
en el LED compacta
se reducen notablemente, pasando de niveles superiores a tres unidades hasta un
valor de 0,46. Esto refleja una mejora sustancial en la estabilidad luminosa y en la
adaptación del driver electrónico a conmutaciones más frecuentes. La Figura 3
muestra de forma gráfica las diferencias entre las tres tecnologías en este régimen de
conmutación intermedia.
Figura 3
Resultados eléctricos en régimen de conmutación media
Nota: Todas las tecnologías cumplen EN 50160 en Plt; la CFL presenta la menor
𝑇𝐻𝐷
'
(Autores, 2026).
La Figura 3, en correspondencia con la Tabla 4, muestra variaciones pequeñas entre
luminarias. La CFL presenta la menor
𝑇𝐻𝐷
!
con un valor de 5,38 por ciento, seguida
del LED modular con 5,54 por ciento y del LED compacta con 5,99 por ciento. Todas
las tecnologías cumplen con la norma EN 50160, lo que demuestra que este régimen
favorece la estabilidad eléctrica y reduce los efectos del parpadeo.
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3.4. Régimen de conmutación alta
El régimen de conmutación con ciclos cortos, de diez minutos de encendido y dos
segundos de apagado, constituye la condición de operación con mayor frecuencia de
conmutación dentro de los ensayos realizados. Este tipo de régimen permite analizar
el efecto de encendidos repetitivos sobre la estabilidad armónica y el parpadeo,
factores directamente relacionados con la calidad de energía. La Tabla 5 resume los
valores medidos de distorsión armónica total de tensión, contenido del tercer armónico
e índice de severidad de parpadeo a largo plazo obtenidos en este escenario.
Tabla 5
Parámetros eléctricos medidos en régimen de conmutación alta
Tipo de luminaria
𝐓𝐇𝐃
𝐯
$(%)
𝐡
𝟑
(%)
𝐏
𝐥𝐭
Cumplimiento EN 50160
LED compacta
6,11
5,17
0,54
Cumple
LED modular
5,40
4,78
0,64
Cumple
CFL compacta
5,62
4,97
0,57
Cumple
Nota: Los valores fueron determinados automáticamente por el analizador Fluke 1775 conforme a las
normas IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 y IEC 61000-4-30 (Autores, 2026).
Como se aprecia en la Tabla 5, los tres tipos de luminaria mantienen estabilidad
eléctrica bajo conmutaciones frecuentes. Los valores de
𝑇𝐻𝐷
!
y
𝑃
#$
permanecen por
debajo de los límites de EN 50160, con ligeras variaciones entre tecnologías. El LED
compacta registra un leve incremento en
𝑇𝐻𝐷
!
respecto al régimen 30 min, mientras
que el LED modular conserva el comportamiento más uniforme entre
𝑇𝐻𝐷
!
,
ℎ
"
y
𝑃
#$
.
El LED compacta presentó una
𝑇𝐻𝐷
!
$
ligeramente superior al resto de las luminarias,
aunque dentro del rango admisible. Este comportamiento podría atribuirse a la
respuesta dinámica del driver frente a encendidos sucesivos, que tiende a
estabilizarse rápidamente después de cada arranque. En contraste, el LED modular
mantuvo la menor variación entre los tres parámetros, consolidándose como la
tecnología con mejor desempeño eléctrico general. La CFL también mostró un
comportamiento uniforme, con valores de
ℎ
"
$𝑦
𝑃
#$
muy próximos a los del LED
modular, lo que evidencia una respuesta estable de su balasto en conmutaciones
cortas.
En conjunto, este régimen representa el escenario de mayor estabilidad relativa entre
las tecnologías evaluadas. Los tres tipos de luminarias operaron con bajos niveles de
distorsión armónica y sin indicios de parpadeo perceptible, demostrando que la alta
frecuencia de encendido-apagado no compromete la calidad de energía en
condiciones normales de alimentación. La Figura 4 ilustra este comportamiento y
facilita la comparación entre tecnologías bajo un número elevado de ciclos.
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Figura 4
Parámetros eléctricos bajo régimen de conmutación alta
Nota: Los tres tipos de luminarias mantienen estabilidad eléctrica dentro de los límites normativos
(Autores, 2026).
Según la Tabla 5 y la Figura 4, las tres luminarias mantienen un comportamiento
estable y dentro de los límites de la norma EN 50160. El LED compacta muestra un
ligero incremento de
𝑇𝐻𝐷
!
respecto al régimen de 30 minutos, mientras que el LED
modular conserva los valores más uniformes de
𝑇𝐻𝐷
!
,
ℎ
"
y
𝑃
#$
. Esto confirma su buena
adaptación ante conmutaciones frecuentes.
3.5. Análisis comparativo global de los regímenes de conmutación
El análisis conjunto de los resultados obtenidos en los cuatro regímenes de
conmutación evidencia que las tres tecnologías presentan comportamientos
diferenciados frente a las variaciones de encendido y apagado, tanto en los
parámetros de distorsión armónica total de tensión como en el contenido del tercer
armónico y el índice de severidad de parpadeo a largo plazo. La Tabla 6 muestra de
manera comparativa los valores promedio de cada variable medidos en los distintos
regímenes, lo que permite visualizar las tendencias generales entre las luminarias
analizadas.
Tabla 6
Resumen comparativo de los parámetros eléctricos en los cuatro regímenes de
conmutación
Régimen de
conmutación
𝐓𝐇𝐃
𝐯
$(%)
𝐡
𝟑
(%)
𝐏
𝐥𝐭
Cumplimiento EN
50160
𝐓𝐇𝐃
𝐯
$(%)
Régimen estacionario
LED compacta
5,09
4,06
1,74
No cumple
LED modular
3,93
3,15
0,36
Cumple
CFL compacta
5,24
4,42
3,47
No cumple
Régimen de
conmutación baja
LED compacta
6,09
5,15
3,26
No cumple
LED modular
5,36
4,59
0,90
Cumple
CFL compacta
5,53
4,64
0,56
Cumple
Régimen de
conmutación media
LED compacta
5,99
4,97
0,46
Cumple
LED modular
5,54
4,90
0,69
Cumple
CFL compacta
5,38
4,58
0,38
Cumple
Régimen de
conmutación alta
LED compacta
6,11
5,17
0,54
Cumple
LED modular
5,40
4,78
0,64
Cumple
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CFL compacta
5,62
4,97
0,57
Cumple
Nota: Los valores fueron determinados automáticamente por el analizador Fluke 1775 conforme a las
normas IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 y IEC 61000-4-30 (Autores, 2026).
Como se observa en la Tabla 6, la distorsión armónica total de tensión
𝑇𝐻𝐷
!
$
mantiene
niveles similares en todas las tecnologías, con valores comprendidos entre 3,93 % y
6,11 %, siempre dentro del límite permitido por la norma EN 50160. El contenido del
tercer armónico
ℎ
"
$
se comporta de manera paralela a la
𝑇𝐻𝐷
!
, lo que indica que este
componente constituye el principal aporte a la distorsión armónica total en los tres
tipos de luminarias.
El parámetro
𝑃
#$
muestra una tendencia descendente a medida que se incrementa la
frecuencia de conmutación. En los regímenes estacionario y de 60 minutos de
encendido, se registraron los valores más elevados, especialmente en el LED
compacta y la CFL, ambos por encima del límite normativo. En cambio, al reducir la
duración de los intervalos de encendido a 30 y 10 minutos, todas las tecnologías
mantuvieron el
𝑃
#$
$
dentro del rango aceptable, lo que refleja una mayor estabilidad
luminosa y un control más eficiente del driver electrónico en condiciones de
conmutación frecuente.
Los resultados globales permiten identificar un patrón consistente donde el LED
modular se comporta como la tecnología más estable, con menores variaciones en
los tres parámetros y cumplimiento normativo en todos los regímenes. El LED
compacta, por su parte, presenta sensibilidad a los regímenes de encendido
prolongado, evidenciada en los valores altos de
𝑃
#$
$
en los dos primeros escenarios.
Finalmente, las luminarias CFL muestran un desempeño aceptable únicamente en
regímenes con conmutación periódica, siendo la más afectada en operación continua
debido a las limitaciones inherentes a su balasto electrónico. La Figura 5 integra esta
información para mostrar el comportamiento general de cada luminaria bajo
condiciones variables de encendido y apagado.
Figura 5
Comparación global por régimen y tecnología de iluminación
Nota: Integración de
𝑇𝐻𝐷
'
,
ℎ
(
y
𝑃
%&
promedio para los cuatro regímenes según EN 50160 (Autores,
2026).
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La Figura 5 y la Tabla 6 evidencian que el LED modular conserva la conformidad con
la norma EN 50160 en todos los regímenes. El LED compacta supera el límite de
𝑃
#$
en los ciclos estacionario y de 60 minutos, mientras que las CFL solo lo hacen en el
régimen estacionario. Se aprecia además una relación proporcional entre
𝑇𝐻𝐷
!
y h₃
en todas las tecnologías, lo que demuestra consistencia en la respuesta armónica.
4. Discusión
Re Los resultados obtenidos confirman que los regímenes de conmutación inciden
directamente en la estabilidad eléctrica y luminosa de las luminarias. En términos
generales, la estabilidad mejora a medida que se reducen los intervalos de encendido,
aunque no de forma estrictamente lineal. Según la Tabla 6, las tecnologías mantienen
𝑇𝐻𝐷
!
baja y
𝑃
#$
aceptable en 30 y 10 min, mientras que en los regímenes estacionario
y 60 min se registran las mayores diferencias entre tecnologías.
En el caso del LED compacta, la sensibilidad a los regímenes de encendido
prolongado se relaciona con la arquitectura de su driver, que emplea etapas de
conversión con rectificación directa y filtrado limitado. Este diseño tiende a presentar
picos de corriente en los momentos de arranque, lo que se traduce en un aumento del
índice de parpadeo
(
𝑃
#$
)
$
cuando el tiempo de encendido es extenso. En los regímenes
de 30 y 10 minutos, el parpadeo disminuye significativamente, lo que sugiere una
adaptación térmica y eléctrica del circuito de control, capaz de estabilizar la tensión
de salida del driver en condiciones de conmutación frecuente. Resultados similares
fueron reportados por Li & Choi (2021), quienes demostraron que la topología del
driver condiciona directamente la cantidad de armónicos generados y su variación
frente a cambios en la alimentación.
El LED modular mostró el mejor desempeño global en los cuatro regímenes de
conmutación. Su configuración con múltiples módulos de diodos y un driver de
corriente constante de mayor capacidad de filtrado reduce la distorsión armónica total
y mantiene un contenido del tercer armónico bajo. Este comportamiento confirma que
la distribución interna de potencia y el número de canales de alimentación permiten
una respuesta más lineal ante las variaciones de tensión. Además, su parpadeo se
mantuvo siempre por debajo del límite de
$𝑃
#$
= 1
, lo que indica una adecuada
compensación en la etapa de corrección de factor de potencia.
Por su parte, la CFL compacta presentó el desempeño más irregular entre los tres
tipos de luminarias. Aunque en regímenes con conmutación periódica los valores de
𝑇𝐻𝐷
!
$𝑦$𝑃
#$
se mantuvieron dentro de los límites aceptables, en el régimen estacionario
mostró niveles elevados de parpadeo, superiores a tres unidades. Este
comportamiento se explica por la naturaleza de su balasto electrónico, el cual utiliza
conmutación de alta frecuencia y elementos de almacenamiento de energía
(capacitores) que, al mantener una conducción continua, pueden generar
fluctuaciones en la corriente de entrada. Dichas oscilaciones producen un incremento
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de la distorsión armónica y del parpadeo en operación sostenida. Este
comportamiento coincide con los resultados presentados por Bhattacharyya y Singh
(2017), quienes evidenciaron que las lámparas fluorescentes compactas presentan
una respuesta armónica más inestable que las luminarias LED cuando operan bajo
regímenes de alimentación continua.
De manera general, el LED modular presenta el perfil más favorable para instalaciones
comerciales, mientras que el LED compacta mantiene un desempeño adecuado solo
bajo condiciones de conmutación moderada o residenciales. La CFL compacta,
aunque cumple normativamente en la mayoría de los regímenes cíclicos, confirma las
limitaciones propias de una tecnología transitoria que ha sido sustituida por las
soluciones de estado sólido más recientes.
Con el propósito de representar las tendencias generales de los parámetros eléctricos
se aplicó un proceso de normalización a las magnitudes
𝑇𝐻𝐷
!
,
ℎ
"
y
𝑃
#$
utilizando una
escala entre 0 y 1 en la que 1 corresponde al valor máximo registrado y 0 representa
el nivel de referencia más bajo. Esta normalización permite comparar de manera
uniforme el comportamiento relativo de cada tecnología. La Tabla 7 resume estos
valores y constituye la base para las representaciones gráficas presentadas en las
Figuras 6, 7 y 8.
Tabla 7
Valores normalizados de
𝑇𝐻𝐷
!
,
ℎ
"
y
𝑃
#$
por tecnología
Tipo de luminaria
THDᵥ normalizado
h
₃
normalizado
Plt normalizado
LED compacta
0,68
0,66
0,89
LED modular
0,52
0,49
0,10
CFL compacta
0,70
0,67
1,00
Nota: Valores normalizados entre 0 y 1 según el máximo global de cada magnitud (Autores, 2026)
Para facilitar una comparación directa del comportamiento eléctrico entre las
tecnologías se representaron los valores normalizados de
𝑇𝐻𝐷
!
obtenidos a partir de
los resultados experimentales consolidados en la Tabla 7. Este enfoque permite
observar de manera proporcional cómo varía la respuesta de cada luminaria frente a
los diferentes regímenes de conmutación y evita que las diferencias de magnitud entre
parámetros distorsionen la interpretación de las figuras. La Figura 6 resume este
comportamiento.
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Figura 6
Comportamiento del
𝑇𝐻𝐷
!
en función del régimen de conmutación para diferentes
tecnologías de iluminación
Nota: Valores comparativos de
𝑇𝐻𝐷
'
para luminarias LED compacta, LED modular y CFL compacta
bajo distintos regímenes de conmutación (Autores, 2026).
El diagrama muestra que el LED modular posee la envolvente más compacta,
consistente con menores valores normalizados y mayor estabilidad. El LED compacta
amplía su área en los regímenes estacionario y de 60 minutos, mientras que la CFL
disminuye su superficie en los regímenes cíclicos. Este comportamiento coincide con
las variaciones presentadas en las tablas de resultados.
Figura 7
Comportamiento del tercer armónico
ℎ
3 según régimen de conmutación para
diferentes tecnologías de iluminación
Nota: Valores comparativos del contenido del tercer armónico
ℎ
3 para luminarias LED compacta, LED
modular y CFL compacta bajo distintos regímenes de conmutación (Autores, 2026).
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La Figura 7 representa los valores normalizados del contenido del tercer armónico h3
según los datos de la Tabla 7. Esta representación ilustra la tendencia proporcional
entre tecnologías, aunque no refleja los valores absolutos utilizados para verificar el
cumplimiento normativo. En los valores medidos, el LED compacta no cumplió en los
regímenes estacionario y de 60 minutos, mientras que la CFL presentó incumplimiento
únicamente en el régimen estacionario.
Figura 8
Comportamiento del índice de severidad del parpadeo
𝑃
#$
según régimen de
conmutación para diferentes tecnologías de iluminación
Nota: Línea discontinua corresponde al límite normativo de
𝑃
%&
= 1 (Autores, 2026).
La figura representa los valores normalizados del índice de severidad del parpadeo
consignados en la Tabla 7. Esta representación permite observar la relación
proporcional entre tecnologías, pero no debe interpretarse como una verificación de
cumplimiento normativo, ya que los valores originales registrados en los regímenes
estacionario y de 60 minutos superaron el límite establecido por la EN 50160 para
algunas luminarias. La normalización conserva únicamente la tendencia relativa por
tecnología.
5. Conclusiones
El LED modular demostró el desempeño más estable y conforme a los límites de EN
50160 en todos los regímenes de conmutación, manteniendo
𝑇𝐻𝐷
!
,
ℎ
"
y Plt dentro de
los umbrales normativos. Sin embargo, en el régimen de 30 min la CFL compacta
alcanzó la menor
𝑇𝐻𝐷
!
, lo que revela la importancia del diseño del driver y de las
condiciones térmicas en la respuesta eléctrica global de las luminarias.
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El LED compacta mostró una respuesta dependiente del régimen de conmutación. En
operación continua y en ciclos largos presentó incrementos significativos del
parpadeo, lo que indica una menor capacidad de estabilización de su etapa de filtrado.
Sin embargo, en los regímenes de 30 y 10 minutos de encendido su desempeño
mejoró de manera notable, cumpliendo con los límites normativos. Esto sugiere que
el diseño del driver de esta luminaria es más eficiente bajo condiciones de
conmutación periódica que en operación sostenida.
La CFL compacta evidenció las limitaciones propias de una tecnología anterior a la
iluminación de estado sólido. Aunque su comportamiento fue aceptable en los
regímenes cíclicos, en el funcionamiento estacionario mostró valores elevados de
parpadeo, superiores al límite establecido por la norma. Este resultado confirma que
los balastos electrónicos empleados en las CFL generan fluctuaciones periódicas de
tensión cuando operan de forma constante, lo que repercute en la estabilidad luminosa
y en la calidad de energía del circuito.
En términos comparativos, la distorsión armónica total se mantuvo dentro del margen
normativo en las tres tecnologías, aunque el tercer armónico
ℎ
"
fue el componente
dominante en todos los casos. La tendencia de
ℎ
"
a variar en proporción con la
𝑇𝐻𝐷
!
indica que la fuente de distorsión se origina en los convertidores monofásicos internos,
sin corrección activa. Este patrón coincide con los resultados reportados por Zhang et
al. (2020) y García-Sanabria et al. (2022), lo que refuerza la validez técnica de las
mediciones obtenidas.
Los resultados permiten concluir que los regímenes de conmutación más cortos
reducen de manera efectiva las variaciones de parpadeo y estabilizan la respuesta
eléctrica de las luminarias, especialmente en tecnologías LED. Esta característica las
convierte en la opción más adecuada para aplicaciones de iluminación que demandan
operación intermitente, como sistemas automatizados o de control por presencia.
Finalmente, la información obtenida en este estudio contribuye al entendimiento
técnico de la relación entre conmutación y calidad de energía en sistemas de
iluminación. Asimismo, establece una base experimental para la evaluación
comparativa de nuevas generaciones de luminarias LED en condiciones de operación
dinámica, lo cual resulta de interés tanto para el desarrollo normativo como para la
optimización del diseño de drivers en futuras aplicaciones residenciales y comerciales.
CONFLICTO DE INTERESES
“Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses”.
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Referencias Bibliográficas
Baggini, A. (Ed.). (2008). Handbook of power quality. John Wiley & Sons.
https://doi.org/10.1002/9780470754245
Bhattacharyya, S., & Singh, B. (2017). Investigation of power quality issues in compact
fluorescent lamps and LED lamps. IET Generation, Transmission & Distribution,
11(10), 2664–2673. https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2016.1697
Comité Europeo de Normalización Electrotécnica [CENELEC]. (2019). EN
50160:2010+A3:2019. Voltage characteristics of electricity supplied by public
distribution networks.
https://landingpage.bsigroup.com/LandingPage/Standard?UPI=000000000030
365905
García-Sanabria, D., Martín, J., & Hernández, J. (2022). Experimental assessment of
flicker and harmonic distortion in LED lighting systems. IEEE Transactions on
Instrumentation and Measurement, 71(6), 1–10.
https://doi.org/10.1109/TIM.2022.3158790
Ghosh, A., & Ledwich, G. (2012). Power quality enhancement using custom power
devices. Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1153-3
International Electrotechnical Commission. (2002). IEC 61000-4-7:2002
Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-7: Testing and measurement
techniques – General guide on harmonics and interharmonics measurements
and instrumentation, for power supply systems and equipment connected
thereto. https://webstore.iec.ch/en/publication/4226
International Electrotechnical Commission. (2010). IEC 61000-4-15:2010
Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-15: Testing and measurement
techniques – Flickermeter – Functional and design specifications.
https://webstore.iec.ch/en/publication/4173
International Electrotechnical Commission. (2015). IEC 61000-4-30:2015
Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-30: Testing and measurement
techniques – Power quality measurement methods.
https://webstore.iec.ch/en/publication/21844
Li, Y., & Choi, W. (2021). Harmonic characteristics of LED lamps with different driver
topologies under varying supply conditions. IEEE Access, 9, 104357–104368.
https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3102612
Rodríguez, M., & Aguirre, L. (2023). Evaluación de la calidad de energía en luminarias
LED residenciales bajo distintos ciclos de operación. Revista Iberoamericana
de Ingeniería Eléctrica, 9(2), 45–56. https://doi.org/10.18272/riee.v9i2.501
Torres, P., López, J., & Vinueza, D. (2021). Distorsión armónica en lámparas LED de
uso doméstico: evaluación experimental según IEC 61000-4-7. Ingeniería y
Desarrollo, 39(1), 33–42. https://doi.org/10.14482/inde.39.1.9080
Wilkins, A. J., Veitch, J. A., & Lehman, B. (2010). LED lighting flicker and potential
health concerns: IEEE standard PAR1789 update. Proceedings of the IEEE
Página | 232
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Revista Científica Zambos / Vol. 05 / Num. 01/ www. revistaczambos.utelvtsd.edu.ec
Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 171–178.
https://doi.org/10.1109/ECCE.2010.5618050
Yamada, S., Fujii, T., & Ishikawa, M. (2021). Consumer behavior and subjective
preferences for legacy lighting technologies. Lighting Research & Technology,
53(7), 721–736. https://doi.org/10.1177/14771535211000421
Zhang, L., Xu, H., & Zhao, K. (2020). Impact of LED driver topology on power quality
under switching conditions. Energy Reports, 6(11), 210–219.
https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.02.012