Vol. 6 – Núm. 2 / Julio – Diciembre – 2025
Análisis comparativo de parámetros eléctricos críticos en
luminarias led tipo maíz, Led Bulbo de alta potencia y CFL en
espiral
Comparative analysis of critical electrical parameters in corn-type LED
luminaires, high-power LED bulbs, and spiral CFLs
Análise comparativa de parâmetros elétricos críticos em luminárias LED
tipo milho, lâmpadas LED de alta potência e lâmpadas fluorescentes
compactas (CFL) em espiral
Tirira Chulde, Rubén Darío
Instituto Superior Universitario Sucre
dtirira@tecnologicosucre.edu.ec
https://orcid.org/0009-0007-1869-015X
Arias Castellano, Cristian Fernando
Instituto Superior Universitario Sucre
carias@tecnologicosucre.edu.ec
https://orcid.org/0009-0004-0064-6466
Taco Cabrera, Alexis Geovanny
Instituto Superior Universitario Sucre
alextcgr@gmail.com
https://orcid.org/0009-0008-9609-0798
Alpala Muquincho, Jeremy Reinaldo,
Instituto Superior Universitario Sucre
alpalamuquincho.jeremy@gmail.com
https://orcid.org/0009-0004-1703-0748
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v6/n2/1215
Como citar:
Tirira Chulde, R. D., Arias Castellano, C. F., Taco Cabrera, A. G., & Alpala Muquincho, J. R.
(2025). Análisis comparativo de parámetros eléctricos críticos en luminarias led tipo maíz, Led
Bulbo de alta potencia y CFL en espiral. Código Científico Revista De Investigación, 6(2),
540–557.
Recibido: 25/11/2025 Aceptado: 16/12/2025 Publicado: 31/12/2025
Código Científico Revista de Investigación Vol. 6 – Núm. 2 / Julio – Diciembre – 2025
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Resumen
El estudio presenta un análisis comparativo del comportamiento eléctrico de luminarias LED
tipo maíz, LED bulbo de alta potencia y CFL en espiral bajo dos regímenes de operación:
continuo durante veinticuatro horas y cíclico con sesenta minutos encendido y dos segundos
apagado. Las mediciones se realizaron empleando un analizador de calidad de energía clase A
con el fin de evaluar parámetros críticos como la distorsión armónica total (THDv₉₅), el tercer
armónico (h3₉₅) y el flicker de largo plazo (Plt). Los resultados muestran diferencias
significativas entre tecnologías y regímenes, evidenciando que la luminaria LED tipo maíz
presenta la mayor sensibilidad ante conmutaciones repetitivas, mientras que el LED bulbo de
alta potencia mantiene un comportamiento más estable en todos los parámetros evaluados. La
CFL en espiral manifiesta su mayor inestabilidad en operación continua y una mejor respuesta
bajo el régimen cíclico, lo que refleja la dependencia de su balasto electrónico respecto al
patrón de energización. La comparación multivariante confirma la existencia de firmas
eléctricas diferenciadas que deben considerarse en aplicaciones donde predominen
fluctuaciones de tensión o ciclos de encendido frecuentes, destacando la importancia de
caracterizar las luminarias bajo condiciones reales de operación.
Palabras clave: iluminación eléctrica, compatibilidad electromagnética, calidad de la energía,
armónicos eléctricos, flicker luminoso, lámparas led, lámparas fluorescentes compactas,
electrónica de potencia.
Abstract
This study presents a comparative assessment of the electrical performance of high-power LED
corn lamps, LED bulb-type lamps, and compact fluorescent lamps (CFL) under two operational
regimes: continuous twenty-four-hour operation and a cyclic mode consisting of sixty minutes
on and two seconds off. Measurements were obtained using a Class A power quality analyzer
to characterize critical parameters including the total harmonic distortion (THDv₉₅), the third
harmonic component (h3₉₅), and the long-term flicker index (Plt). The results reveal markedly
different responses among the technologies evaluated. The LED corn lamp exhibits the highest
sensitivity to repetitive switching, with significant increases in harmonic distortion and flicker.
The high-power LED bulb maintains the most stable behavior across both regimes, while the
CFL demonstrates its greatest instability during continuous operation and improved
performance under cyclic energization. A multivariate comparison confirms distinct electrical
signatures associated with each lighting technology, emphasizing the relevance of evaluating
luminaires under realistic operational conditions where voltage fluctuations or recurrent
switching may occur.
Keywords: electric lighting, electromagnetic compatibility, power quality, electrical
harmonics, luminous flicker, led lamps, compact fluorescent lamps, power electronics.
Resumo
Este estudo apresenta uma avaliação comparativa do desempenho elétrico de lâmpadas LED
de alta potência, lâmpadas LED tipo bulbo e lâmpadas fluorescentes compactas (CFL) sob dois
regimes operacionais: operação contínua de vinte e quatro horas e um modo cíclico que
consiste em sessenta minutos ligado e dois segundos desligado. As medições foram obtidas
utilizando um analisador de qualidade de energia Classe A para caracterizar parâmetros
críticos, incluindo a distorção harmónica total (THDv₉₅), o terceiro componente harmónico
(h3₉₅) e o índice de cintilação de longo prazo (Plt). Os resultados revelam respostas
marcadamente diferentes entre as tecnologias avaliadas. A lâmpada LED tipo milho exibe a
maior sensibilidade à comutação repetitiva, com aumentos significativos na distorção
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harmónica e na oscilação. A lâmpada LED de alta potência mantém o comportamento mais
estável em ambos os regimes, enquanto a CFL demonstra sua maior instabilidade durante a
operação contínua e melhor desempenho sob energização cíclica. Uma comparação
multivariada confirma assinaturas elétricas distintas associadas a cada tecnologia de
iluminação, enfatizando a relevância de avaliar luminárias em condições operacionais realistas,
onde podem ocorrer flutuações de tensão ou comutação recorrente.
Palavras-chave: iluminação elétrica, compatibilidade eletromagnética, qualidade da energia,
harmónicos elétricos, cintilação luminosa, lâmpadas led, lâmpadas fluorescentes compactas,
eletrónica de potência.
Introducción
El comportamiento eléctrico de las luminarias electrónicas constituye un elemento
determinante para la estabilidad operativa de los sistemas residenciales de baja tensión. La
sustitución progresiva de lámparas incandescentes por tecnologías basadas en electrónica de
potencia ha modificado la interacción entre la carga y la red, impulsando la adopción de
luminarias LED y reduciendo el uso de lámparas fluorescentes compactas. Aunque las CFL
han sido desplazadas por obsolescencia técnica y comercial, su inclusión en análisis
comparativos mantiene relevancia académica debido a la configuración de su balasto
electrónico y al valor que ofrecen como referencia para contrastar el desempeño de tecnologías
más recientes (INER, 2017; CENACE, 2023).
Las luminarias LED integran etapas de conversión que regulan la corriente de operación
y que, debido a su naturaleza no lineal, introducen distorsiones de forma de onda y
fluctuaciones de tensión. Estos efectos se cuantifican mediante parámetros normalizados de
calidad de la energía establecidos en la IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15 e IEC 61000-4-30. La
literatura reciente señala que el desempeño eléctrico de estas luminarias depende de la
topología del driver y de la capacidad de sus convertidores para mantener estabilidad ante
variaciones del suministro, mientras que las CFL, por la dinámica de sus balastos electrónicos,
también generan modificaciones relevantes en la forma de onda que justifican su análisis
comparativo.
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La comparación entre tecnologías resulta esencial para evaluar la estabilidad eléctrica
de luminarias utilizadas en sistemas residenciales, particularmente cuando se emplean
configuraciones en paralelo que permiten caracterizar el efecto agregado de múltiples unidades
idénticas bajo una misma fuente monofásica. La literatura técnica señala que los ciclos de
encendido y apagado pueden alterar los parámetros de calidad de la energía de manera diferente
según la arquitectura interna del driver y la capacidad de respuesta ante variaciones de tensión
(Aman et al., 2013; Panda et al., 2023; Xu y Tan, 2021). En este contexto, el análisis
comparativo de valores como el THDv, la tercera componente armónica y el flicker de largo
plazo permite valorar la compatibilidad electromagnética de tecnologías contemporáneas y de
referencia.
El presente estudio desarrolla una evaluación comparada basada en tres campañas
experimentales independientes. En cada una se analizaron seis luminarias idénticas de la misma
tecnología y potencia nominal de ochenta vatios, conectadas en paralelo bajo una misma
alimentación monofásica. Se realizó una campaña con luminarias LED tipo maíz, otra con
luminarias LED bulbo de alta potencia y una tercera con lámparas fluorescentes compactas en
espiral. En las tres campañas se aplicaron dos regímenes de operación controlados, uno
continuo de veinticuatro horas y otro correspondiente a un ciclo único de sesenta minutos de
encendido seguido de dos segundos de apagado. Esta estructura permitió comparar tecnologías
bajo condiciones reproducibles sin mezclar cargas de distinto tipo en un mismo circuito.
Las mediciones se efectuaron mediante un analizador de calidad de energía de clase A
configurado conforme a los procedimientos de la IEC 61000-4-30, IEC 61000-4-7 e IEC
61000-4-15. Este enfoque asegura una caracterización precisa y comparable de los parámetros
eléctricos críticos y proporciona evidencia experimental aplicable a la selección técnica de
luminarias electrónicas. La interpretación se fundamenta exclusivamente en los datos
registrados, sin extender el análisis a variables no medidas durante el experimento
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Metodología
Diseño experimental
El estudio se desarrolló mediante un enfoque cuantitativo orientado a comparar el
comportamiento eléctrico de tres tecnologías de iluminación utilizadas en entornos
residenciales. Para evitar interferencias entre tecnologías y garantizar comparabilidad, el
análisis se estructuró en tres campañas experimentales independientes. En cada campaña se
utilizaron seis luminarias idénticas con una potencia nominal de ochenta vatios, conectadas en
paralelo dentro de un mismo módulo de alimentación monofásico.
La primera campaña se realizó con seis luminarias LED tipo maíz, la segunda con seis
luminarias LED bulbo de alta potencia y la tercera con seis lámparas fluorescentes compactas
en espiral. Esta estructura permitió estudiar el comportamiento agregado de múltiples unidades
iguales, condición relevante en sistemas residenciales donde las luminarias suelen instalarse en
grupos. La inclusión de la CFL respondió a la necesidad de contar con una referencia
fluorescente ampliamente descrita como carga no lineal en literatura técnica (Aman et al., 2013;
Hernández y Sánchez, 2023).
En las tres campañas se evaluaron parámetros eléctricos críticos estandarizados
internacionalmente, como la distorsión armónica total, el contenido armónico de tercer orden
y el índice de flicker de largo plazo, los cuales son fundamentales para el análisis de
compatibilidad electromagnética según lo definido en IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15, IEC
61000-4-30 y EN 50160.
Condiciones de operación y régimen de conmutación
Todas las campañas se realizaron bajo dos regímenes operativos aplicados de manera
uniforme a cada conjunto de seis luminarias, primero bajo un régimen continuo de veinticuatro
horas, utilizado para evaluar la estabilidad de los parámetros eléctricos en operación sostenida
y posteriormente en un ciclo único de sesenta minutos encendido seguido de dos segundos
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apagado, empleado para inducir transitorios de reinicio en los convertidores electrónicos
internos. En el caso del régimen de conmutación ha sido ampliamente utilizado en estudios
sobre luminarias LED y CFL sometidas a patrones de conmutación periódica (Panda et al.,
2023; Xu y Tan, 2021).
Cada conjunto de seis luminarias fue alimentado mediante la misma fuente monofásica
de ciento veintisiete voltios y sesenta hercios. La ejecución independiente de los ensayos para
cada tecnología permitió evitar interacciones eléctricas entre luminarias de diferente tipo y
mantener una comparación estrictamente controlada.
Instrumentación y criterios de medición
Las mediciones se realizaron con un analizador de calidad de energía de clase A
configurado según las normas IEC aplicables. El equipo registró de manera continua tensión
eficaz, distorsión armónica total, tercera componente armónica y flicker de largo plazo. La
instrumentación garantizó la captura completa de los valores requeridos para la evaluación
normativa, siguiendo recomendaciones técnicas presentes en literatura y documentos de
fabricantes especializados (Bhattacharya et al., 2019; Chen et al., 2020).
Los datos se recopilaron en intervalos definidos por el instrumento, sin aplicar filtros
adicionales ni efectuar ajustes posteriores. Este procedimiento aseguró la trazabilidad completa
de las mediciones y la integridad de los valores analizados, en concordancia con criterios
utilizados en investigaciones comparativas previas (Aman et al., 2013; Liu et al., 2016).
Parámetros observados
El análisis se centró en tres parámetros eléctricos que caracterizan la interacción entre
luminarias electrónicas y la red. El primero corresponde a la distorsión armónica total,
indicador fundamental para evaluar la calidad de la forma de onda en cargas no lineales
(Bansal, 2006). El segundo es la componente armónica de tercer orden, asociada a etapas de
rectificación típicas de dispositivos electrónicos. El tercero es el índice de flicker de largo
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plazo, sensible a fluctuaciones de tensión y relevante para valorar la estabilidad perceptual y
eléctrica de sistemas de iluminación (Lighting Europe, 2018; IEC, 2010).
El estudio no incluyó mediciones térmicas, lumínicas o ambientales. La metodología se
limitó a los parámetros eléctricos registrados por el analizador, coherente con los objetivos del
experimento y las capacidades del equipo.
Resumen de las condiciones de medición
La Tabla 1 presenta las condiciones operativas y de medición aplicadas de forma
uniforme en las tres campañas experimentales. La tabla sintetiza los elementos metodológicos
esenciales para la interpretación de los resultados.
Tabla 1
Condiciones operativas y de medición empleadas en el estudio
Categoría
Especificación
Tecnologías evaluadas
LED tipo maíz, LED bulbo de alta potencia, CFL en
espiral
Potencia nominal por unidad
80 W
Configuración eléctrica
Seis luminarias conectadas en paralelo
Fuente de alimentación
127 V monofásico, 60 Hz
Régimen continuo
24 h encendido
Régimen cíclico
60 min encendido y 2 s apagado
Instrumentación
Analizador de calidad de energía clase A
Normas aplicadas
IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15, IEC 61000-4-30,
EN 50160
Variables registradas
THDv, armónico h3, flicker Plt
Nota: Los parámetros consignados fueron establecidos de forma uniforme para todas las luminarias (Autores,
2025).
El conjunto de condiciones expuestas establece un marco de referencia homogéneo para
la comparación de los resultados. Las luminarias de cada tecnología fueron evaluadas bajo
configuraciones idénticas, garantizando que las diferencias observadas correspondan
exclusivamente a las características eléctricas propias de cada tipo de luminaria.
Resultados
Los resultados se presentan de manera secuencial con el fin de caracterizar el
comportamiento eléctrico de cada tecnología en las dos condiciones evaluadas. La evidencia
proviene exclusivamente de los registros experimentales recopilados en las campañas previas
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y reorganizados para permitir una comparación directa entre luminarias LED tipo maíz (LMZ),
LED bulbo de alta potencia (LBP) y CFL en espiral (CFLE).
Parámetros armónicos en operación continua
Los indicadores armónicos permiten caracterizar la interacción entre la luminaria y la
red en estado estacionario. En la Tabla 2 se comparan los valores THDv e h3 obtenidos durante
las veinticuatro horas de operación continua para las tres tecnologías evaluadas.
Tabla 2
Distorsión armónica total y tercer armónico en operación continua
Tecnología
THDv₉₅ (%)
h3₉₅ (%)
LMZ
5,09
4,06
LBP
3,93
3,15
CFL-E
4,00–4,37
3,15–4,59
Nota: Datos obtenidos de las campañas de operación continúa registradas mediante el analizador (Autores, 2025).
La luminaria LMZ presenta el nivel más alto de distorsión, lo que coincide con su
arquitectura de conversión más exigente y con lo reportado para luminarias de alta potencia sin
corrección activa (Chen et al., 2020). LBP exhibe los valores más bajos, indicando mayor
estabilidad armónica. CFL-E se ubica en una zona intermedia, lo que refuerza su rol como
carga no lineal comparable a tecnologías LED básicas (Aman et al., 2013). La diferencia entre
LMZ y LBP demuestra la influencia directa de la electrónica interna sobre la deformación de
la onda en régimen estable.
Índice de flicker en operación continua
El flicker es un indicador sensible a fluctuaciones de tensión y constituye uno de los
parámetros más relevantes para evaluar la estabilidad perceptual de luminarias con electrónica
interna (Lighting Europe, 2018). En la Tabla 3 se presentan los valores Plt en régimen continuo.
Tabla 3
Flicker de largo plazo (Plt) en operación continua
Tecnología
Plt
LMZ
1,74
LBP
0,36
CFL-E
3,47
Nota: Valores derivados de las ventanas Plt registradas durante veinticuatro horas de operación continua (Autores,
2025).
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Los valores muestran un contraste marcado entre tecnologías. CFL-E supera
ampliamente el límite normativo Plt ≤ 1 establecido en IEC 61000-4-15, mientras que LMZ
también lo excede aunque en menor magnitud. LBP mantiene un comportamiento estable en
toda la campaña. La elevada respuesta de CFL-E evidencia la sensibilidad de los balastos
electrónicos compactos en estado térmico permanente, lo que coincide con investigaciones
previas que documentan inestabilidad en CFL en condiciones de operación sostenida (Aman et
al., 2013).
Parámetros eléctricos en régimen cíclico (60 min ON / 2 s OFF)
Los ciclos de encendido y apagado generan reinicios periódicos en los convertidores
electrónicos, condicionando la magnitud de armónicos y el flicker (Xu y Tan, 2021; Panda et
al., 2023). En la Tabla 4 se presentan los valores comparativos para THDv, h3 y Plt bajo este
régimen.
Tabla 4
THDv, h3 y Plt en el ciclo de 60 min ON y 2 s OFF
Tecnología
THDv₉₅ (%)
h3₉₅ (%)
Plt
LMZ
6,09
5,15
3,26
LBP
5,36
4,59
0,90
CFL-E
3,90–4,28
3,35–4,99
0,56
Nota: Valores derivados del régimen cíclico aplicado de forma independiente para cada conjunto de seis
luminarias (Autores, 2025).
El ciclo induce un incremento evidente en los parámetros armónicos de LMZ y LBP.
LMZ alcanza el nivel más alto de distorsión y flicker, comportamiento típico de drivers con
filtrado limitado. LBP mantiene THDv y h3 controlados y un Plt bajo, lo que sugiere una
respuesta más estable ante reinicios periódicos. CFL-E muestra un perfil más moderado que en
el régimen continuo, lo que confirma que su balasto electrónico responde mejor ante ciclos que
ante operación sostenida, patrón documentado previamente en investigaciones sobre
luminarias fluorescentes compactas (Masnicki et al., 2024).
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Comparación integral del desempeño eléctrico
Con el fin de integrar los resultados se presenta la Tabla 5, la cual sintetiza el
comportamiento dominante de cada tecnología en función del régimen operativo y de los
indicadores evaluados.
Tabla 5
Resumen comparativo del desempeño eléctrico global
Comportamiento dominante
Régimen crítico
Indicador crítico
Elevada distorsión y flicker
Ciclo 60 min ON
Plt = 3,26
Mayor estabilidad en ambos regímenes
Ninguno
Plt ≤ 0,90
Inestabilidad en continuo
Continuo
Plt = 3,47
Nota: Síntesis derivada de los valores presentados en las Tablas 2, 3 y 4 (Autores, 2025).
LMZ presenta los valores más elevados en distorsión armónica y flicker cuando se
somete a conmutación periódica. LBP mantiene el comportamiento más estable entre
tecnologías, reflejando una arquitectura interna más robusta desde el punto de vista
electromagnético. CFL-E experimenta su mayor inestabilidad bajo operación continua,
confirmando la susceptibilidad térmico-eléctrica asociada al balasto compacto descrita por
Aman et al. (2013). Esta comparación evidencia diferencias claras en el desempeño eléctrico
según la tecnología y el régimen operativo.
Figuras científicas propuestas para el artículo
En la Figura 1 se presentan los valores del índice Plt obtenidos en los dos regímenes
evaluados, con el fin de comparar la sensibilidad de cada tecnología frente a fluctuaciones de
tensión bajo operación continua y bajo el ciclo de sesenta minutos encendido y dos segundos
apagado. Este análisis complementa los resultados numéricos expuestos en las Tablas 3 y 4 y
permite observar la variación relativa del flicker sin repetir la información previamente
tabulada.
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Figura 1
Comparación del índice Plt para las luminarias LBP, LMZ y CFL-E en régimen continuo y en
el ciclo de 60 min ON y 2 s OFF
Nota: Datos de Plt obtenidos a partir de las campañas de operación continua y cíclica para cada tecnología
(Autoress, 2025).
La Figura 1 muestra que LMZ y CFL-E experimentan incrementos considerables del
Plt cuando se modifica el régimen de operación, mientras que LBP mantiene los valores más
estables. Esta diferencia visual permite identificar la relación entre la electrónica interna de
cada luminaria y su capacidad para atenuar fluctuaciones de tensión durante reinicios
periódicos, resultado congruente con lo descrito en las Tablas 3 y 4.
En la Figura 2 se representa la relación directa entre los valores THDv₉₅ y h3₉₅ para las
tres tecnologías, utilizando puntos independientes para cada régimen evaluado. Este gráfico
permite visualizar la coherencia entre la distorsión total y el predominio del tercer armónico
sin duplicar la información presentada en la Tabla 2 ni en la Tabla 4.
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Figura 2
Relación entre THDv₉₅ y h3₉₅ en régimen continuo y en el ciclo de 60 min ON y 2 s OFF
Nota: Datos obtenidos de las mediciones independientes realizadas para ambas condiciones de operación en las
tres tecnologías evaluadas (Autores, 2025).
La figura evidencia que LMZ concentra los valores más altos tanto en THDv₉₅ como en
h3₉₅, mientras que LBP se mantiene en la zona de menor distorsión, con una separación clara
entre regímenes. La distribución de CFL-E confirma su comportamiento intermedio,
mostrando variaciones moderadas entre la operación continua y el ciclo cíclico. Esta
representación facilita distinguir el aporte de h3 dentro del incremento global de distorsión.
En la Figura 3 se analiza la relación entre la distorsión armónica y el flicker, integrando
para cada tecnología los valores THDv₉₅ y Plt en ambos regímenes. Esta representación se
construye a partir de los datos de las Tablas 2, 3 y 4 y permite identificar visualmente la
sensibilidad del flicker frente al aumento de la distorsión sin repetir información numérica.
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Figura 3
Relación entre THDv₉₅ y el índice Plt en régimen continuo y en el ciclo de 60 min ON y 2 s
OFF
Nota: Los puntos representan los valores THDv₉₅ y Plt obtenidos para ambas condiciones de operación en las tres
tecnologías evaluadas (Autores, 2025).
La figura3 muestra que LMZ presenta la mayor variación del Plt conforme aumenta el
THDv₉₅, mientras que LBP conserva una relación más estable, lo que evidencia una menor
dependencia de los cambios armónicos. CFL-E exhibe una reducción marcada del Plt en el
régimen cíclico respecto al continuo, diferencia que resalta la respuesta dinámica particular de
esta tecnología.
En la Figura 4 se presenta una comparación multivariante que integra simultáneamente
THDv₉₅, h3₉₅ y Plt para cada tecnología en su régimen más crítico. Este enfoque permite
visualizar la firma eléctrica de las luminarias sin reiterar los valores ya expuestos en las Tablas
2, 3 y 4, y facilita la identificación de patrones diferenciales de acuerdo con la arquitectura
interna de cada tipo de lámpara.
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Figura 4
Comparación multivariante de THDv₉₅, h3₉₅ y Plt en el régimen crítico de cada tecnología
Nota: Los valores representan los parámetros dominantes registrados para cada tecnología en el régimen donde
su impacto eléctrico resulta más severo (Autores, 2025).
La representación multivariante permite observar que LMZ concentra los valores más
elevados en los tres parámetros cuando opera en el régimen cíclico, mientras que LBP mantiene
un perfil más compacto y estable. CFL-E presenta su mayor dispersión en el régimen continuo
debido al incremento del Plt. La figura proporciona una visión consolidada del desempeño
eléctrico global sin duplicar los análisis previos.
Discusión
Los resultados obtenidos permiten establecer diferencias claras entre las tres
tecnologías evaluadas, tanto en condiciones de operación continua como bajo el ciclo de
sesenta minutos encendido y dos segundos apagado. Los valores presentados en las Tablas 2,
3 y 4, junto con las representaciones gráficas de las Figuras 1 a 4, evidencian que la interacción
de cada luminaria con la red depende de la arquitectura de su electrónica interna y de su
respuesta frente a variaciones repetitivas de tensión.
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En primer lugar, las luminarias LED tipo maíz registran incrementos significativos en
la distorsión armónica y en el índice de flicker cuando se someten al régimen cíclico. Como
muestran la Figura 1 y la Figura 3, este comportamiento es característico de luminarias con
drivers de conversión directa y filtrado limitado, donde los reinicios periódicos amplifican la
corriente de irrupción y aumentan la sensibilidad a fluctuaciones de tensión, patrón
documentado en investigaciones especializadas.
En contraste, la luminaria LED bulbo de alta potencia (LBP) mantiene un
comportamiento más estable en ambos regímenes. Los valores de THDv₉₅, h3₉₅ y Plt se
mantienen dentro de márgenes moderados, y su variación relativa entre regímenes es menor a
la observada en las otras tecnologías. Este desempeño más consistente, visible en todas las
figuras, sugiere que LBP incorpora un sistema de regulación interna menos susceptible a
interrupciones breves, lo cual es coherente con resultados documentados para luminarias con
convertidores más robustos y mayor capacidad de compensación dinámica (Zubieta, 2018).
Por su parte, la CFL-E presenta un comportamiento dual según el régimen operativo.
En operación continua, tal como se observa en la Tabla 3 y en la Figura 1, el índice Plt alcanza
valores superiores a los límites establecidos en IEC 61000-4-15, evidenciando una marcada
inestabilidad del balasto electrónico en estado sostenido. No obstante, en el régimen cíclico sus
valores disminuyen y se mantienen por debajo de los registrados por LMZ, lo que indica una
mejor respuesta ante secuencias periódicas de encendido y apagado. Este comportamiento es
congruente con investigaciones previas en las que se ha reportado que, en CFL, los ciclos de
energización pueden reducir temporalmente la acumulación térmica y estabilizar la impedancia
interna del balasto (Masnicki et al., 2024).
La comparación multivariante presentada en la Figura 4 sintetiza estas tendencias,
mostrando tres firmas eléctricas claramente diferenciadas. LMZ se posiciona como la
tecnología más sensible frente a la conmutación periódica, LBP como la más estable en todos
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los parámetros y CFL-E como la más vulnerable en operación continua. Estos resultados
confirman que la respuesta eléctrica de una luminaria no depende únicamente de su tecnología
nominal, sino de la interacción entre su electrónica interna, el régimen de operación y la
dinámica de la red, aspecto que también ha sido destacado en estudios previos sobre
compatibilidad electromagnética en sistemas residenciales (Aman et al., 2013; Lighting
Europe, 2018).
En conjunto, los resultados experimentales y las tendencias observadas en las figuras
permiten concluir que las tecnologías analizadas presentan comportamientos eléctricos
diferenciados que deben ser considerados en aplicaciones reales donde existan fluctuaciones
de tensión o ciclos de conmutación recurrentes. Estas diferencias no solo afectan la estabilidad
operativa de la red, sino también la percepción luminosa asociada al flicker, lo que refuerza la
importancia de realizar evaluaciones comparativas basadas en mediciones normativas y no
únicamente en especificaciones nominales del fabricante.
Conclusión
Los resultados obtenidos permiten establecer diferencias claras en el comportamiento
eléctrico de las luminarias analizadas, tanto en operación continua como bajo el ciclo de sesenta
minutos encendido y dos segundos apagado. Las variaciones observadas en los parámetros
THDv₉₅, h3₉₅ y Plt confirman que cada tecnología presenta una respuesta particular frente a
fluctuaciones de tensión y a secuencias periódicas de reinicio.
La luminaria LED tipo maíz mostró la mayor sensibilidad ante el régimen cíclico,
evidenciada por incrementos significativos en la distorsión armónica y en el flicker. Esta
respuesta refleja la influencia directa de la arquitectura de su electrónica interna y su limitada
capacidad para compensar perturbaciones breves. En contraste, la luminaria LED bulbo de alta
potencia mantuvo valores moderados y estables en todos los parámetros evaluados, lo que
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indica una mayor robustez frente a variaciones operativas y una respuesta más consistente en
ambos regímenes.
Por su parte, la luminaria fluorescente compacta evidenció su mayor inestabilidad
durante la operación continua, donde el índice Plt superó los valores recomendados por la
normativa. Sin embargo, su comportamiento mejoró bajo el régimen cíclico, lo que muestra
que la dinámica de su balasto electrónico presenta un desempeño dependiente del patrón de
energización.
La comparación multivariante confirmó la existencia de firmas eléctricas diferenciadas
para cada tecnología, las cuales deben ser consideradas en aplicaciones donde se presenten
perturbaciones frecuentes o fluctuaciones de tensión. Estos hallazgos subrayan la importancia
de realizar evaluaciones experimentales basadas en mediciones normativas y resaltan que la
selección de luminarias para entornos residenciales o de uso continuo debe considerar no solo
su potencia nominal o eficiencia lumínica, sino también su estabilidad eléctrica bajo distintos
regímenes de operación.
Referencias bibliográficas
Akagi, H., Watanabe, E. H., & Aredes, M. (2017). Instantaneous Power Theory and
Applications to Power Conditioning (2nd ed.). Wiley-IEEE Press.
https://doi.org/10.1002/9781119307200
Aman, M. M., Jasmon, G. B., & Bakar, A. H. A. (2013). Analysis of harmonic distortion from
household appliances. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 53,
913–924. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2013.06.012
Bansal, R. C. (2006). Electrical Power Systems: Theory and Practice. CRC Press.
Barros, J., & Diego, R. I. (2006). Effects of power system harmonics on the operation of
electronic ballast compact fluorescent lamps. IEEE Transactions on Power Delivery,
21(1), 420–426. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2005.852381
Bhattacharya, A., Singh, A. K., & Song, Y. (2019). LED driver performance under voltage
fluctuations. IEEE Transactions on Industry Applications, 55(5), 4912–4920.
https://doi.org/10.1109/TIA.2019.2919896
CENACE. (2023). Informe anual de calidad de energía del Sistema Nacional Interconectado.
Operador Nacional de Electricidad del Ecuador.
Código Científico Revista de Investigación Vol. 6 – Núm. 2 / Julio – Diciembre – 2025
557
Chen, Y., Li, X., & Wang, S. (2020). Harmonic behavior of LED lamps under different
operational conditions. Energy and Buildings, 215, 109894.
https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.109894
EN 50160. (2010). Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution
networks. European Committee for Electrotechnical Standardization (CENELEC).
Hernández, P., & Sánchez, L. (2023). Caracterización eléctrica de balastos electrónicos en
lámparas fluorescentes compactas. Revista Iberoamericana de Ingeniería Eléctrica,
19(2), 45–56.
IEC. (2010). IEC 61000-4-15: Electromagnetic compatibility (EMC) – Flickermeter –
Functional and design specifications. International Electrotechnical Commission.
IEC. (2010). IEC 61000-4-30: Testing and measurement techniques – Power quality
measurement methods. International Electrotechnical Commission.
IEC. (2010). IEC 61000-4-7: Testing and measurement techniques – General guide on
harmonics and interharmonics measurements. International Electrotechnical
Commission.
INER. (2017). Evaluación de tecnologías de iluminación en el sector residencial ecuatoriano.
Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías Renovables.
Lighting Europe. (2018). Flicker and Stroboscopic Effects: Basic Terms and Definitions.
Lighting Europe Technical Report.
Liu, H., Agamy, M., & Schoenwald, D. (2016). Power quality impact of LED lighting systems.
IEEE Transactions on Smart Grid, 7(3), 1236–1243.
https://doi.org/10.1109/TSG.2015.2477835
Masnicki, R., Kowalski, T., & Zieliński, J. (2024). Dynamic behavior of compact fluorescent
lamp ballasts under cyclic energization. Energy Reports, 10, 650–662.
https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.10.100
Panda, S., Sarkar, P., & Ray, B. (2023). Analysis of voltage fluctuations and flicker in LED
systems under periodic switching. Electric Power Systems Research, 215, 108977.
https://doi.org/10.1016/j.epsr.2022.108977
Xu, W., & Tan, G. (2021). Flicker sensitivity of lighting systems under dynamic voltage
variation. IEEE Transactions on Power Delivery, 36(2), 1290–1298.
https://doi.org/10.1109/TPWRD.2020.3000521
Zubieta, L. (2018). Characterization of LED drivers under repetitive energization. IEEE
Transactions on Industry Applications, 54(6), 6005–6014.
https://doi.org/10.1109/TIA.2018.2850016