(Para no depender de los manuales)
Revista ADF 25
Propiedades y funcionamiento de la lámpara HMI
Hoy trataremos un tema directamente relacionado con la luz y quiero ofrecerles una síntesis acerca de una de las fuentes más modernas de emisión de luz actuales: la HMI. Con datos extraídos de publicaciones de los fabricantes de OSRAM, espero que su contenido facilite la comprensión para todos los técnicos que lo empleen.
Las lámparas están construidas en forma de bulbos y son de vidrio de cuarzo, soportan esfuerzos mecánicos (presiones) hasta 35 BAR Y sus paredes soportan cargas térmicas hasta los 950º C. Sus espesores pueden llegar a ser de 5mm.
Los equipos son alimentados con C.A, aquellos con balasto magnético alimentan a las lámparas con C.A y las que tienen balasto electrónico con C. Pulsante.
Estas lámparas poseen en su interior varios gases que son apropiados para distintas funciones; tal es el caso del Argón, que es un gas noble y no genera combinación con los demás componentes, pero es fundamental para el encendido de la lámpara. El Mercurio en frío está líquido, se evapora rápida y completamente al calentarse y sus átomos actúan como un gran dieléctrico y de acuerdo a su capacidad de oposición variará el voltaje de la lámpara. El llenado de los distintos gases se completa con los Halogenuros Metálicos, como ser Yodo o Bromo, Tierras Raras y por último un gas Halógeno, cuya misión será evitar el ennegrecimiento de la lámpara.
En las lámparas de descarga existe una relación directa: la distancia de separación entre los electrodos, voltaje de encendido y de funcionamiento nominal, presión de funcionamiento y su rendimiento luminoso.
Estas lámparas de Halogenuros Metálicos, como todas las lámparas de descargas, cuando están frías se convierten en aisladores perfectos al pasaje de la corriente; es decir, al conectarla a la fuente de voltaje de la red, no se produce ningún cambio: el gas en el interior del bulbo, más la distancia de los electrodos, actúa como un dieléctrico y bloquea el paso de la corriente en forma efectiva. Para hacer funcionar la lámpara es necesario que el espacio entre los electrodos se haga conductor: esto sucede gracias a una descarga de alto voltaje que es proporcionada por la Bobina de Encendido o Ignitor, siendo, por ejemplo, para una lámpara HMI de 2500 watts en el momento de encendido (fría) de 5 Kv, pero este valor debe ser aumentado diez veces cuando realicemos un reencendido con la lámpara caliente, aproximadamente 45 a 55 Kv. Esto es debido al elevado coeficiente de aislamiento entre los electrodos que producen los gases al estar calientes.
Resumiendo: necesitamos de un balastro magnético (impedancia) que producirá una limitación de la corriente como en toda lámpara de descarga, para evitar la destrucción de la misma; una bobina de ignición (encendido) para producir un elevado voltaje y formar el arco voltaico entre los electrodos; la ionización de los gases y, en especial, el Argón para concretar el arco voltaico en forma nominal y, por, ende, el funcionamiento de la lámpara.
La tensión que recibe la lámpara mediante el balastro magnético de la red es modificada en su voltaje pero no en su frecuencia (50 o 60 Hertz).
En el caso de la lámpara incandescente, el filamento actúa como conductor y su inercia al enfriamiento nos permite mantener un nivel de iluminación con variaciones pequeñas que son debidas al pasar por el valor 0 de su voltaje, pero no son apreciables para el ser humano y la aplicación de su iluminación en cinematografía.
En el caso de las lámparas de descarga con balasto magnético, los gases no mantienen constante el paso de la corriente y esto se manifiesta en un parpadeo en la emisión luminosa de la lámpara, cuya variación está en sincronismo con la variación de la frecuencia de la C.A, y, por lo tanto tampoco es apreciable para el ojo humano pero sí es notorio al realizar una filmación fuera de sincronismo (flickeo).
Al usar un balasto electrónico, lo que producimos es una corriente rectificada en forma pulsante (no continua), cuyo sentido de circulación será siempre el mismo pero con valores oscilantes entre un cero y un máximo de tensión (voltaje).
A esta corriente pulsante rectificada mediante un circuito electrónico le producimos una elevada frecuencia (Khz), modificando su forma de onda, dejando de ser sinusoidal para transformarse en rectangular o trapezoidal (cuadrada), con lo cual el parpadeo será imperceptible para el ser humano y no tendrá necesidad de buscar sincronismos en las filmaciones cinematográficas.
A través del uso las lámparas usadas con balasto magnético presentan un alargamiento de los electrodos, se afinan y alargan (se acortan sus distancias entre sí), esto debido a la corriente sinusoidal y baja frecuencia de la misma, produciendo un aumento en la corriente de la lámpara y un voltaje más bajo en su funcionamiento, por lo tanto un más bajo rendimiento lumínico (las interrupciones de corrientes en baja frecuencia generan una sobrecarga térmica en los electrodos, produciendo este efecto).
Las lámparas que son alimentadas por medio de un balasto electrónico, al quemarse los electrodos (desgaste) aumenta su separación con la consiguiente elevación de voltaje y disminución de la corriente en la lámpara (bajo rendimiento lumínico). El desgaste de los electrodos, en este caso, es debido a la forma de onda rectangular y su alta frecuencia.
Rodolfo Denevi (ADF)
Fuente: OSRAM Argentina