Compatibilidade eletromagnética em lâmpadas de Led

Edição 118 – Novembro de 2015
Por Juliana Iwashita

A compatibilidade eletromagnética causada por equipamentos de iluminação é um fenômeno até o momento pouco conhecido e analisado no Brasil. Este cenário, porém, deverá mudar rapidamente em função da obrigatoriedade do ensaio de EMC (“electromagnetic compatibility”) em lâmpadas de Led com dispositivos de controle integrados à base, exigida pelos Requisitos Técnicos de Qualidade da Portaria 389/2014 do Inmetro.

O teste de EMC faz parte dos ensaios de segurança e pode ser reprobatório para certificação da lâmpada de Led. O ensaio é realizado em uma lâmpada completa conforme a norma ABNT NBR IEC/CISPR 15:2014 – Limites e métodos de medição das radioperturbações características dos equipamentos elétricos de iluminação e similares. Atualmente, existem poucos laboratórios equipados e capacitados para este ensaio, por envolver dispositivos e infraestrutura bastante onerosa.

O ensaio de compatibilidade eletromagnética visa avaliar a capacidade de um dispositivo, equipamento ou sistema, de funcionar de acordo com as suas características operacionais, no seu ambiente eletromagnético, sem impor perturbações intoleráveis aos demais equipamentos, dispositivos ou sistemas que compartilham o mesmo ambiente eletromagnético. A interferência eletromagnética é um termo genérico comumente usado para expressar ruídos que interferem na transmissão de informação ou no funcionamento de um circuito. Podem ter efeitos positivos ou negativos em transmissões de TV, rádios, celulares, satélites, internet, entre outros.

Câmara semi anecóica do Instituto Eldorado.

No caso das lâmpadas de Led, a introdução da exigência deste teste ocorreu em função da identificação de problemas frequentes de ruídos causadas por Leds em frequências de rádio amadora. Casos de interferências de sinais em transmissão de televisão e rádio também já foram identificados em decorrência do uso de lâmpadas Led.

Problemas mais graves podem existir em locais críticos, como instalações hospitalares, torres de comando de aeroportos e aviões, caso os limites estabelecidos sejam demasiadamente excedidos.

A norma define três ensaios para avaliação da compatibilidade eletromagnética em lâmpadas Led:

• Tensões de perturbação em terminais de alimentação;
• Perturbações eletromagnéticas radiadas – Campo magnético;
• Perturbações eletromagnéticas radiadas – Campo elétrico.

Um estudo recente apresentado pelo Instituto Eldorado no Workshop de Certificação e Etiquetagem de lâmpadas Led da Exper, realizado com algumas lâmpadas de Led disponíveis no mercado atualmente apontam situações preocupantes em relação a esses produtos em função de uma elevada taxa de reprovação, sobretudo nos testes de tensão de perturbação nos terminais de alimentação. Os gráficos da Figura 1 exemplificam ensaios de perturbação de tensão conduzido na faixa de 9 KHz a 30 MHz. Os picos que passam a curva limite vermelha reprovam o produto.

Figura 1 – Ensaio de emissão conduzida de 9 kHz a 30 MHz – tensões de perturbação em terminais de alimentação. Ruído de fundo à esquerda e ensaio reprobatório à direita.

As Figuras 2 demonstram as perturbações eletromagnéticas radiadas por campo magnético. Neste caso, verifica-se que foi aprovado, pois estão abaixo da linha vermelha, limite definido pela norma conforme eixos X, Y e Z do campo magnético.

Figuras 2 – Ensaio de emissão radiada de 9 KHz a 30 MHz: Perturbações eletromagnéticas em campo magnético, eixos X, Y e Z.

Nos ensaios de perturbações eletromagnéticas radiadas de campo elétrico, medições em frequências mais elevadas são realizadas de 30 MHz a 300 MHz. Os valores medidos são comparados aos limites definidos na CISPR15. A Figura 3 ilustra um ensaio reprovado de emissão radiada em uma lâmpada Led.

Figura 3 – Ensaio de emissão radiada de 30 MHz a 300 MHz: perturbações eletromagnéticas no campo elétrico.

Em função das altas taxas de reprovação, constata-se que este teste será crítico no processo de certificação. Como ele é um teste relativamente rápido comparado aos ensaios de desempenho, recomenda-se fortemente que sejam realizados antes dos testes de depreciação luminosa, uma vez que podem ser necessários ajustes nos componentes eletrônicos, sobretudo das fontes chaveadas. Uma avaliação prévia deste requisito técnico através de testes de pré-qualificação é altamente aconselhada para otimizar o processo de certificação de lâmpadas led e garantir melhores produtos para o mercado.

Agradecimento ao engenheiro Gustavo Iervolino, do Institudo Eldorado.