ES2197161T3 - Aparato de descarga por efecto de corona. - Google Patents
Aparato de descarga por efecto de corona.Info
- Publication number
- ES2197161T3 ES2197161T3 ES94905446T ES94905446T ES2197161T3 ES 2197161 T3 ES2197161 T3 ES 2197161T3 ES 94905446 T ES94905446 T ES 94905446T ES 94905446 T ES94905446 T ES 94905446T ES 2197161 T3 ES2197161 T3 ES 2197161T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- pwm
- pulse
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/10—Applying static electricity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T19/00—Devices providing for corona discharge
- H01T19/04—Devices providing for corona discharge having pointed electrodes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
Abstract
UN AMPLIFICADOR DE POTENCIA PARA UTILIZAR EN PRUEBAS Y TERAPIA MEDICA Y VETERINARIA. UN GENERADOR DE SEÑAL MODULADO DE AMPLITUD DE IMPULSO SINTONIZABLE (110) ES CONECTADO A UN ELEMENTO DE CIERRE (120) PARA PROPORCIONAR UNA FORMA DE ONDA DIGITAL APROPIADA PARA UN CONTROL COMPRENSIVO DE UN DIBUJO DE FORMA DE ONDA Y ENERGIA DE PRODUCCION MEDIA PROPORCIONADA POR EL APARATO. LA FORMA DE ONDA DIGITAL CONTROLA UN CONDUCTOR DE POTENCIA (130). MEDIANTE EL USO DE UN CIRCUITO RESONANTE DE ALTO-Q (FACTOR DE AMPLIFICACION DE RADIO), QUE INCLUYE UN CAPACITADOR Y UN BOBINADO PRIMARIO (150), UN ENSAMBLAJE DE BOBINA (1), UN VOLTAJE DE APROXIMADAMENTE 150-400 VOLTIOS, QUE ES INCREMENTADO APROXIMADAMENTE 10 KILOVOLTIOS EN EL BOBINADO PRIMARIO (150). EL ENSAMBLAJE DE BOBINA TIENE UN INDICE DE CAMBIOS SECUNDARIO:PRIMARIO DE 10:1, RESULTANDO EN UNA SEÑAL DE APROXIMADAMENTE 100 KILOVOLTIOS EN LA SALIDA DEL BOBINADO SECUNDARIO (170). ESTE METODO PRODUCE UNA DESCARGA DE CORONA EN UN FILAMENTO DE DESCARGA (320) CONECTADO AL BOBINADO SECUNDARIO (170). SE EXPONEN UNA INCORPORACION DE SINTONIZACION MANUAL Y UNA INCORPORACION DE AUTOSINTONIZACION.
Description
Aparato de descarga por efecto de corona.
La presente invención se refiere a aparatos de
descarga por efecto de corona que incluyen amplificadores de energía
eléctrica, especialmente adecuados para utilizarlos en pruebas y en
terapia de medicina y veterinaria.
Un rayo de descarga por efecto de corona es una
descarga de electricidad producida en la superficie y adyacente a un
conductor en el que el gradiente de tensión producido por una alta
tensión excede de un cierto valor crítico debido a la ionización del
aire circundante por la alta tensión. Los rayos de la descarga por
efecto de corona para utilizarlos en tratamiento termoterapia en
general y para utilizarlos en el ajuste de resistencias de película
gruesa son conocidos en la técnica.
Como antecedentes, la patente americana US Nº
4,667,677 (Di Mino) describe una técnica de termoterapia en la cual
se utiliza un rayo para aplicar calor a la piel de un paciente para
tratar la artritis y otras condiciones médicas. Un rayo de descarga
por efecto de corona es derivado a partir de una fuente de energía
de baja radiofrecuencia en la cual un transportador de baja
radiofrecuencia en la gama de 200 a 300 kHz se sobre modula mediante
una señal de frecuencia sónica en la gama de 3000 a 5000 Hz para
producir una forma de onda de energía continua. El crecimiento
instantáneo de la energía de radiofrecuencia resultante tiene una
velocidad de repetición a la frecuencia sónica y una amplitud pico
suficiente para causar una descarga por efecto de corona en la gama
de energía de 5 a 15 watios. La energía de esta descarga se aplica
en 20 segundos y en aplicaciones de 30 a 40 segundos para generar
calor en un paciente.
En el campo del ajuste de resistencias de
película gruesa por efecto de corona la patente americana US Nº
4,714,911 (Di Mino) describe una técnica para mejorar las
características eléctricas de las resistencias de película gruesa
para llevarlas a sus valores objetivo. Una unidad de generación en
la cual un transportador de baja radiofrecuencia se sobre modula
mediante una señal sónica para producir incrementos instantáneos de
energía de radio frecuencia que se acopla a una sonda ``Hacia
arriba'' (UP) mediante un transformador elevador y a una sonda
``hacia abajo'' (DOWN) mediante un transformador reductor. Elevando
el valor de la resistencia por encima del valor objetivo deseado con
la sonda ``hacia arriba'' y reduciendo entonces su valor con la
sonda ``hacia abajo'' se consigue el valor de la resistencia.
La patente americana US Nº 5,131,904 (Markoll)
describe un procedimiento para tratar la artritis colocando la parte
afectada del cuerpo en el campo de una bobina anular excitada por
una forma de onda rectangular.
La utilización de la descarga por efecto de
corona para tratar mamíferos ha sido conocida ya que por lo menos al
inicio del siglo veinte, como queda en evidencia a partir del
trabajo de Nincola Tesla como cita Margaret Cheney en TESLA: ``Man
Out of Time'' (Dell, 1981). También se ha informado sobre la
utilización de frecuencias sónicas para producir la onda de energía
para crear una descarga por efecto de corona. A partir de estas
referencias está claro que en general se reconoce la utilización
terapéutica de la descarga por efecto de corona.
Desgraciadamente, los dispositivos de rayo de
descarga por efecto de corona conocidos y los dispositivos de ajuste
de resistencia tienen limitaciones que limitan su utilidad. Existe
una falta de apreciación de la importancia de la forma de la onda
que genera la energía para producir la descarga por efecto de corona
y de la naturaleza de la propia descarga por efecto de corona. Por
lo tanto, los dispositivos conocidos no generan descargas por efecto
de corona a partir de formas de onda escogidas que puedan mejorar
sus efectos terapéuticos. Además, las aplicaciones conocidas de la
descarga por efecto de corona hacen énfasis en el efecto de calor
generado por la descarga por efecto de corona, un resultado
secundario de la aplicación de la descarga por efecto de corona a un
área de tratamiento y sólo de un modo limitado aprecia que la
energía por efecto de corona en el mismo, y del mismo, o los campos
magnéticos asociados con la descarga por efecto de corona y
generados por el aparato de descarga por efecto de corona
conjuntamente con la descarga como resultado de las formas de onda
particulares empleadas, pueden ser importantes en la creación de
beneficios terapéuticos. Como resultado, las aplicaciones conocidas
de la descarga por efecto de corona en usos terapéuticos en
mamíferos están limitadas por la falta de comprensión de cómo
emplear formas de ondas particulares y cómo generar descargas por
efecto de corona adecuadas, incluyendo los campos magnéticos los
cuales están asociados con ellos, que tienen usos beneficiosos a
partir de tales formas de onda, además de una utilidad termo
terapéutica.
Por lo tanto, existe la necesidad en la técnica
de proporcionar un rayo de descarga por efecto de corona para
terapia que utilice una forma de onda especialmente producida en la
generación de la energía para producir una descarga por efecto de
corona. Además, existe la necesidad de producir un efecto
terapéutico utilizando la propia energía de descarga por efecto de
corona o los campos magnéticos asociados con la descarga por efecto
de corona y generados por el aparato de descarga por efecto de
corona utilizando unas ciertas formas de onda y no confiando en
atributos termo terapéuticos incidentales o adicionales. Además,
existe la necesidad de proporcionar un dispositivo terapéutico que
proporcione un reducido riesgo de choque al paciente. Por supuesto,
es deseable proporcionar un aparato terapéutico que sea pequeño,
portátil, flexible, convenientemente ajustable, fácil de utilizar y
con buena relación entre coste y eficacia.
La presente invención se dirige a cubrir estas y
otras necesidades.
La presente invención resuelve los problemas de
los sistemas conocidos.
Es por lo tanto un objeto principal de la
presente invención proporcionar un sistema para producir un rayo de
descarga por efecto de corona para el tratamiento de condiciones
médicas tales como por ejemplo dolor e inflamación y para pruebas
veterinarias. El aparato incluye una bobina de construcción
especial. Ventajosamente, la invención es segura y fácil de
utilizar, flexible, convenientemente ajustable y es de peso ligero y
portátil debido a la utilización preferida de baterías de energía
así como de realizaciones que utilizan energía de corriente
alterna.
La invención se entiende mejor leyendo la
siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los que números de
referencia iguales se refieren a elementos iguales a través de los
mismos, y en los cuales:
La figura 1 es un diagrama de bloques funcional
esquemático de alto nivel mostrando los bloques funcionales
principales de un aparato de descarga por efecto de corona preferido
de acuerdo con la presente invención;
La figura 2 ilustra la salida de la forma de onda
de frecuencia ajustable (normalmente 500 kHz) mediante el generador
de frecuencia de base 100.
La figura 3 muestra la salida de la forma de onda
de anchura de impulsos modulada mediante el modulador de anchura de
impulsos 110, en respuesta a la forma de onda de la figura 2.
La figura 4 ilustra la envolvente de una forma de
onda que es la salida por el elemento de transmisión cíclica 120, la
envolvente estando ``conectada'' aproximadamente la mitad del
tiempo.
La figura 5 ilustra la salida de la forma de onda
por el elemento excitador de energía 130 al circuito de bobina de
alta Q.
La figura 6 es una vista lateral, parcialmente
cortada, mostrando una realización preferida del aparato de descarga
por efecto de corona de acuerdo con una realización preferida de la
presente invención.
La figura 7 es una vista en sección desde arriba
mostrando una realización preferida del conjunto de bobinas, a lo
largo de la línea 7-7 de la figura 6.
La figura 8 es una vista en sección lateral del
conjunto de bobinas de acuerdo con una realización preferida de la
presente invención.
La figura 9 es un diagrama de bloques mostrando
esquemáticamente la estructura de una realización preferida del
aparato de descarga por efecto de corona.
La figura 10 muestra la disposición de las
figuras 10A, 10B y 10C. Las figuras 10A, 10B y 10C (las cuales
también van a ser referidas aquí como ``figura 10'' para abreviar)
colectivamente comprenden un diagrama de nivel de circuito detallado
de la realización representada funcionalmente en la figura 6 y
esquemáticamente en la figura 9.
La figura 11 ilustra una modificación a la
realización de las figuras 10B y 10C lo cual le permite ser un
dispositivo auto sintonizable.
Al describir las realizaciones preferidas de la
presente invención ilustrada en los dibujos, se emplea una
terminología específica son fines de claridad. Sin embargo, la
invención no se pretende que esté limitada a la terminología
específica seleccionada de ese modo y se debe entender que cada
elemento específico incluye todos los equivalentes técnicos los
cuales funcionan de una manera similar para cumplir un fin
similar.
La presente invención proporciona un aparato y un
procedimiento para generar señales específicas de forma que
produzcan un rayo de descarga por efecto de corona y los campos
magnéticos para el tratamiento terapéutico de situaciones de pruebas
en medicina y veterinaria. Más particularmente, la invención es útil
en el tratamiento del dolor y la inflamación.
Brevemente, una realización preferida de la
presente invención funciona mediante el empleo de un generador de
frecuencia de base 100 el cual genera una forma de onda cuadrada de
500 kHz. El generador 100 está conectado a un modulador de la
anchura de impulsos 110 para modular las anchuras de los impulsos de
la onda de frecuencia de base. El modulador 110 está conectado a una
disposición de transmisión cíclica 120 la cual conmuta la onda de
frecuencia de base modulada conectándola y desconectándola
repetidamente en ciclos de 660 Hz de acuerdo con medios de ajuste
del ciclo de trabajo y de acuerdo con un conmutador de disparo
momentáneo del usuario 124 y un circuito de temporización 126
sensible al conmutador de disparo. A continuación, la onda de
frecuencia de base modulada, cíclicamente transmitida, entra en un
elemento excitador de energía 130. El elemento excitador de energía
130 proporciona energía a un conjunto de bobinas de alta Q 1,
conjunto de bobinas el cual a su vez proporciona alta tensión a una
patilla de descarga por efecto de corona 320.
El elemento excitador de energía 130 conmuta a
500 kHz y proporciona señales en la gama de aproximadamente 150
hasta 400 voltios (dependiendo de si se utiliza energía de línea de
entrada de 120 V de corriente alterna o de 240 V de corriente
alterna). Entonces, la señal de 150-400 V se eleva
hasta una gama de 5-10 kilovoltios, a través de la
utilización de un circuito de resonancia de alta Q. Para formar el
circuito de alta Q, un condensador está conectado en serie con un
devanado primario de un transformador de modo resonante en serie. El
devanado secundario en el conjunto de bobinas 1 tiene una relación
de 10:1 espiras con el primario, de forma que se producen tensiones
de aproximadamente 100 kilovoltios en la salida de la bobina
secundaria.
Una realización preferida del amplificador
electrónico de potencia de acuerdo con la presente invención se
representa y se describe con mayor detalle con referencia a las
figuras 1-10. Alteraciones de la primera
realización las cuales son necesarias para formar una realización
alternativa se representan en la figura 11.
Con referencia ahora más específicamente a las
figuras 1-5, se proporciona una descripción
funcional de alto nivel de la realización preferida de la
invención.
El sistema incluye un generador de frecuencia de
base 100 el cual genera una onda cuadrada a aproximadamente 500 kHz,
como se ilustra en la figura 2. Por medios de ajuste adecuados,
tales como una resistencia variable 102, se puede ajustar la
frecuencia exacta para igualar la frecuencia resonante del circuito
de resonancia de alta Q asociada con el transformador de salida del
conjunto de bobinas 1.
El generador de frecuencia de base se representa
esquemáticamente conectado a un modulador de la anchura de impulsos
(PWM - Pulse Width Modulator) 110. El modulador 110 modula las
anchuras de los impulsos de la onda de 500 kHz generada por el
generador de frecuencia de base 100, para ajustar la salida de
potencia de todo el aparato. La anchura de los impulsos es ajustable
por medios de ajuste adecuados tales como una resistencia variable
112. Incrementando la anchura de los impulsos, se incrementa la
potencia de salida promedio a largo plazo; por el contrario,
reduciendo la anchura de los impulsos, se reduce la potencia de
salida promedio a largo plazo.
La salida del modulador de la anchura de impulsos
se representa en la figura 3. Como se representa en la figura 3, la
salida del PWM comprende una serie de impulsos de polaridad
alternativa, pero los impulsos individuales son más estrechos que
una onda cuadrada bipolar pura de 500 kHz. Entre sucesivos impulsos
de polaridad alternativa hay períodos de salida de tensión cero. Los
períodos de tensión cero son más cortos cuando los impulsos son más
largos y son más largos cuando los impulsos son más cortos. Sin
tener en cuenta las anchuras de los impulsos, la forma de la onda
global tiene una frecuencia de repetición de 500 kHz.
Como se describirá con mayor detalle más
adelante, el generador de frecuencia de base 100 y el modulador de
la achura de los impulsos 110 pueden estar colectivamente
implantados como un generador PWM de SILICON GENERAL SG3525 o
equivalente, un circuito integrado disponible en stock el cual es
comúnmente utilizado en suministros de potencia de conmutación. Un
potenciómetro 102 para ajustar la frecuencia de salida del
generador, así como un potenciómetro 112 para ajustar su anchura del
impulso de salida, se utilizan directamente con el SG3525.
La onda modulada en anchura de impulso de 500 kHz
entra en una puerta 120, puerta la cual tiene su entrada (reduce la
amplitud a cero) a una velocidad de 660 Hz. La puerta 120
efectivamente transmite cíclicamente la señal modulada en anchura de
impulso de 500 kHz de la figura 3 contra una onda de transmisión
cíclica (preferiblemente 50% de ciclo de trabajo) que transmite
cíclicamente una señal de 660 Hz. La envolvente de la forma de onda
resultante transmitida cíclicamente se representa en la figura
4.
La frecuencia, así como el ciclo de trabajo de la
señal que efectivamente transmite cíclicamente la puerta es
ajustable por medios de ajuste adecuados 122, como se describe con
mayor detalle más adelante. En el interior del elemento de
transmisión cíclica 120, la señal de anchura de impulso modulada se
transmite cíclicamente, tanto porque el usuario quita el dedo del
conmutador 124, como mediante el retraso de un circuito temporizador
126 sensible al conmutador del usuario, o mediante la parte de
``desconexión'' del tren de impulsos repetitivos determinado por los
medios de ajuste del ciclo de trabajo 122.
Esta lógica, el conformado de la onda y la
transmisión cíclica se hace en el nivel de potencia lógica (como por
ejemplo 12-12 voltios), conserva de ese modo la
potencia.
La onda transmitida cíclicamente de 500 kHz de la
figura 4 se alimenta dentro del excitador de energía 130. El
excitador de energía 130 preferiblemente incluye MOSFET
(transistores MOS de efecto de campo MOSFET - metal oxide
semiconductor field-effect transistor)y
diodos de recuperación rápida los cuales están conectados en una
topología de puente o de medio puente, de forma que funcionan como
conmutadores de potencia. La salida de los conmutadores de potencia
es una onda cuadrada la cual corresponde a la salida de señal de
anchura de impulso modulada de transmisión cíclica por la puerta
120. Los conmutadores de potencia a 500 kHz y proporcionan la salida
en la gama de 150 a 400 voltios dependiendo de si se utiliza
corriente alterna a 120 V o corriente alterna a 240 V para alimentar
el aparato.
La señal de 150-400 voltios desde
el excitador de energía 130 se eleva a una gama de 5 a 10
kilovoltios mediante una red LC provista de una entrada de tensión
de onda cuadrada de 150 voltios. En particular, el excitador de
energía 130 está conectado a un condensador 140 el cual está en
disposición resonante en serie con el devanado primario 150 de un
transformador provisto de un devanado primario 150 y un devanado
secundario 170. Las propiedades de alta Q del circuito de resonancia
permiten que sea formada la señal sinusoidal de más alta tensión
(5-10 kV) en el nodo 145. El devanado primario 150
está conectado a masa en la masa del suministro de energía en
154.
El devanado primario 150 está eléctricamente
conectado al segundo devanado 170 en el nodo 145 y está también
magnéticamente acoplado a él mediante un núcleo de ferrita 160. Los
devanados primario y secundario están enrollados alrededor del
núcleo de ferrita 160. El núcleo de ferrita aumenta la Q del
circuito LC como se ha visto mediante el excitador de energía 130.
El transformador tiene una relación de 10:1 espiras de forma que
eleva la tensión primaria de forma que el devanado secundario
proporciona una señal de salida de alta tensión (aproximadamente 100
kV).
El devanado secundario está ``conectado a masa en
el aire'' en 174 a través de una patilla de descarga 320. El
devanado secundario produce la tensión en la gama de 30 kilovoltios
hasta 200 kilovoltios, resultando en el rayo de descarga por efecto
de corona deseado. La carga se reúne en el extremo de la patilla de
descarga, la cual preferiblemente está configurada como una varilla
conductora (preferiblemente de bronce).
Como se representa en la figura 6, se ilustra un
conjunto de bobinas ejemplar 1 y una patilla de descarga asociada
320, los conductores de los nodos del circuito de resonancia 145, la
conexión a masa del suministro de energía 154 y el conmutador de
disparo 124 se ilustran dentro de una alojamiento 200. También se
ilustran las estructuras de soporte 310, 311, en el barrilete 340
del aparato. Los conductores en el nodo 145 a las bobinas primaria y
secundaria, el cable de retorno de masa 154 y los conductores 224
desde el conmutador momentáneo 124 están todos pasados por el
interior de una funda protectora 270. Los conductores en el nodo 145
a las bobinas primaria y secundaria, el cable de retorno de masa
154, están respectivamente conectados al conductor interior y al
conductor exterior de un cable coaxial 272 en el interior de la
funda protectora 270.
El extremo opuesto de la funda protectora 270
está conectado a una cabina (no representada) que incluye otros
elementos de la realización representada en la figura 1. En la
realización ilustrada, los elementos 100-140 están
en la cabina, con sólo el conjunto de la bobina 1 y la patilla des
descarga 320 estando en la unidad de descarga por efecto de corona
sostenida a mano. Sin embargo, se contempla que el condensador 140
pueda no estar incluido en la cabina, sino en la unidad sostenida a
mano.
La figura 7 es una vista en sección desde arriba
mostrando una realización preferida del conjunto de bobinas, a lo
largo de la línea 7-7 de la figura 6. La figura 8 es
una vista en sección lateral del conjunto de bobinas de acuerdo con
la realización de la figura 6.
Como se representa, el conjunto de bobinas está
dispuesto de un modo substancialmente radial, con el núcleo de
ferrita substancialmente cilíndrico 160 en su centro. El núcleo de
ferrita 160 está a potencial de masa. En el conjunto de bobinas
generalmente la tensión crece con el incremento de la distancia
desde el centro, con la tensión más elevada en la parte más exterior
del conjunto.
Progresando desde el centro, el conjunto de
bobinas está construido en capas, como se ve más fácilmente en la
figura 8.
- 1.
- El núcleo de ferrita 160. En la realización preferida, su diámetro es de 2,36 cm (0,93 pulgadas); su longitud es 7,87 cm (3,1 pulgadas); su composición preferida es MN80, disponible a partir de MAGNETIC CERAMICS.
- 2.
- Una capa de cinta aislante de alta tensión capaz de aislar tensión en exceso de 10 kV 0,003 x 1,5 pulgadas.
- 3.
- El devanado primario 150, el cual es 40 espiras de cable Litz 8/30. En esta realización, sólo es necesaria una capa de cable.
- 4.
- Otra capa de cinta aislante de alta tensión.
- 5.
- Un tubo deslizante, preferiblemente de DELRIN® , diámetro interior 2,65 cm (1,042 pulgadas), grosor de 0,34 cm (0,135 pulgadas) y longitud de 6,35 cm (2,5 pulgadas).
- 6.
- Otra capa de cinta aislante de alta tensión.
- 7.
- El devanado secundario 170, el cual comprende 400 espiras de cable Litz 8/30. Las 400 espiras están dispuestas en 20 capas, 20 espiras por capa, cada capa estando separada de la siguiente mediante las capas respectivas de cinta aislante de alta tensión. Diámetro exterior aproximado, 7,87 cm (3,1 pulgadas). El propio cable es macizo, con el conductor de 0,41 mm (0,016 pulgadas) de diámetro con el diámetro total de los cables, incluyendo el aislante, siendo de 0,038 pulgadas.
- 8.
- Una capa final de cinta aislante de alta tensión. Los cables del nodo de entrada 145 a los dos devanados, así como el conductor de masa de suministro de energía 154 a la funda, están conectados a los devanados en las respectivas capas más cercanas a la ferrita. Por el contrario, la salida 172 del secundario, que conduce a la patilla de descarga 320, sale de la periferia más exterior del devanado secundario.
La figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra
esquemáticamente una realización preferida del aparato de descarga
por efecto de corona. Las figuras 10A, 10B y 10C (colectivamente
referidas aquí como ``figura 10'' para abreviar) comprenden un
diagrama de nivel de circuito detallado de la realización
representada funcionalmente en la figura 6 y esquemáticamente en la
figura 9. La figura 9 por lo tanto proporciona una representación
más próxima de la estructura representada en el diagrama del
circuito detallado en la figura 10, que hace el diagrama funcional
muy general de la figura 1.
Con referencia ahora a la figura 9, el conmutador
124 está representado como un interruptor momentáneo el cual corta
una tensión positiva constante a una primera entrada de una puerta Y
912. La puerta Y 912 proporciona una señal del conmutador de
transmisión cíclica a un generador de impulsos de
tiempo-CONECTADO de 20 segundos 910. El generador
de impulso de tiempo-CONECTADO 910 efectivamente
funciona como un vibrador múltiple monoestable, proporcionando
salidas no-invertidas e invertidas 910Q y 910Q-,
respectivamente.
Como se apreciará mejor a partir de la
descripción siguiente, el generador de impulso 910 se denomina
generador de impulsos de tiempo-CONECTADO porque
durante la ``ventana'' de veinte segundos definida por su impulso de
salida, la bobina de salida del aparato puede estar conectada. A
veces cuando el impulso de 20 segundos es inactivo, la bobina puede
no estar conectada.
El impulso de salida invertido de segundos es
alimentado de vuelta a una segunda entrada de la puerta Y 912, para
ilustrar esquemáticamente que el generador de impulsos
tiempo-CONECTADO no funciona como un generador de
impulsos que se puede volver a disparar. Esto es, después de
que se encuentra un primer borde de elevación en la entrada del
generador de impulsos, la señal 910Q- bloquea cualquier borde de
elevación adicional que esté causado por pulsaciones repetidas del
conmutador 124, para que el generador de impulsos cause desde el
principio un nuevo impulso de veinte segundos.
El borde de elevación de la señal de impulso
invertido 910Q- dispara un segundo generador de impulsos 914, el
cual funciona como un vibrador múltiple monoestable. El generador de
impulsos 914 emite un impulso invertido 914Q- de diez segundos a una
tercera entrada de la puerta Y 912. Este impulso de diez segundos
extiende de ese modo durante diez segundos la función de transmisión
cíclica de la entrada provista por el impulso 910Q- de veinte
segundos. Se entenderá que la figura 9 es esquemática y no literal
en su naturaleza, de acuerdo con ello se supone para esta
descripción que el vibrador múltiple monoestable 914 tiene un tiempo
de retraso cero, de forma que los dos impulsos de bloqueo en las
respectivas trayectorias 910Q- y 914Q- se consideran contiguas para
formar una función de bloqueo continuo de treinta segundos y no
permitir un ``espacio'' entre las dos señales de bloqueo para volver
a disparar el generador de impulsos 910.
De esta manera, después de que el interruptor 124
sea presionado un único período de veinte segundos definido por un
impulso en la salida 910Q, seguido por un período de diez segundos
definido por un impulso en la salida 914Q-, asegura que no se puede
generar un impulso adicional. De acuerdo con ello, presiones únicas
o repetidas del conmutador 124 durante un período de treinta
segundos resulta en un impulso 910Q de veinte segundos, seguido por
lo menos por una ausencia de diez segundos de un impulso
910Q. Después de este período de treinta segundos, una nueva presión
o una presión continuada del conmutador 124 puede causar otro
impulso de veinte segundos/otra ausencia de diez segundos.
La señal en la trayectoria 910Q está provista a
una primera entrada de una puerta Y 930. Una segunda entrada de la
puerta Y 930 recibe una señal de transmisión cíclica repetitiva en
la trayectoria 920Q generada a partir de un generador de trenes de
impulsos 920.
El generador de trenes de impulsos 920
proporciona series repetitivas de impulsos de un tiempo de duración
t_{CONECTADO} con períodos intermedios de paro de duración
t_{PARO} entre ellos. En una realización preferida, t_{CONECTADO
}= t_{PARO} para proporcionar una onda cuadrada, con
t_{CONECTADO }+ t_{PARO }representando un período de trenes de
impulso de 1515,1 \mus, que corresponde a un período de frecuencia
de repetición de impulsos de 660 Hz. Están ilustrados medios de
ajuste t_{CONECTADO }y t_{PARO} respectivos 921 y 922, tales
como resistencias ajustables. Los medios de ajuste 921 y 922
colectivamente corresponden a medios de ajuste de ciclo de trabajo
122 (figura 1).
De esta manera, la puerta Y 930 transmite
cíclicamente el tren de impulsos de 660 Hz en la trayectoria 920Q
contra el impulso de veinte segundos en la trayectoria 910Q. Durante
el impulso de veinte segundos, la salida de la puerta Y 930 es
esencialmente la misma que la señal en la trayectoria 920Q, provista
de un ciclo de trabajo determinado por los ajustes de los medios de
ajuste 921, 922 (122 en la figura 1). Por ejemplo, cuando
t_{CONECTADO }= t_{PARO }(que corresponde a una salida de
onda cuadrada del generador de trenes de impulsos 920), la salida de
la puerta Y 930 es también una onda cuadrada para la duración del
período de veinte segundos.
La puerta Y 930 pone en servicio un modulador de
anchura de impulso de frecuencia sintonizable (también referido como
un generador PWM) 940. Cuando está activo, el generador 940 genera
un tren de impulsos digitales tal como el que se representa en la
figura 3 provisto de una frecuencia determinada por los medios de
sintonización de la frecuencia 102 y de una anchura de impulso
determinado por medios de ajuste de la anchura 112.
En la realización preferida, la frecuencia del
impulso es aproximadamente 500 kHz, que se puede sintonizar
finamente para acoplar la frecuencia resonante del circuito LC que
incluye el condensador 140 y el devanado primario 150. La
anchura del impulso es ajustada por el usuario lo que
necesite para proporcionar más energía de salida.
Cuando se pone en servicio el generador PWM, se
proporcionan trenes de impulsos de polaridad opuesta en las
respectivas trayectorias 940Q y 940Q-. Cada una de estas señales
está representada por una forma de onda tal como se representa en la
figura 3, con transmisión cíclica mediante una señal de 660 Hz tal y
como está representada por la figura 4. Por lo tanto, se entiende
que la señal en la figura 3 es una salida por el generador PWM sólo
cuando el tren de impulsos en la trayectoria 920Q es alto, si la
señal en la trayectoria 920Q está entre impulsos, la puerta Y 930
desactiva el generador PWM de tal forma que su salida pasa a cero
como se representa en la figura 4.
Sobre la base de la descripción anterior, cuando
no hay impulso de veinte segundos en la trayectoria 910Q, se
desactiva el generador PWM. Sólo durante la duración de cualquier
impulso de veinte segundos en la trayectoria 910Q el generador PWM
genera una señal de 500 kHz y entonces sólo durante los períodos de
tiempo \mum ``de conexión'' de los 660 Hz se activa el tren de
impulsos en la trayectoria 920Q.
Los trenes de impulsos de polaridad opuesta
provistos en las respectivas trayectorias 940Q y 940Q-, son entrada
en las respectivas entradas del dispositivo de transmisión cíclica
dual 950. El dispositivo de transmisión cíclica dual 950 incluye dos
puertas 951 y 952 las cuales reciben las señales en las trayectorias
940Q y 940Q-, respectivamente. Ambas puertas 951, 952 del
dispositivo de transmisión cíclica dual 950 se ponen en servicio por
el cierre del conmutador momentáneo (botón pulsador del usuario)
124. Por lo tanto, las señales moduladas de anchura de impulso de
500 kHz de polaridad opuesta, cíclicamente transmitidas en las
trayectorias 940Q y 940Q- pasan a través de las puertas 951, 952
sólo en los instantes en los que el usuario está presionando el
conmutador momentáneo (disparador) 124. Quitando su dedo del botón
pulsador 124, el usuario puede casi instantáneamente eliminar la
energía de las bobinas desactivando las salidas del dispositivo de
transmisión cíclica 950.
Las salidas de polaridad opuesta del dispositivo
de transmisión cíclica dual 950 son entradas a una disposición de
conmutador de potencia de medio puente 960. La disposición de
conmutador de potencia de medio puente 960 incluye dos conmutadores
de energía conectados en serie 961, 962 dispuestos entre una tensión
más alta (tal como por ejemplo 160V) que la tensión (como por
ejemplo 13 V de corriente continua) utilizada por la lógica en los
elementos 910-950. Cuando están se ponen en
servicio, los conmutadores de potencia 961, 962 colectivamente
causan la generación de una onda senoidal exponencialmente creciente
en el circuito LC de alta Q 140/150. La onda senoidal
exponencialmente creciente en el circuito LC de alta Q está generada
en el circuito de alta Q que constituyen el condensador 140 y la
bobina primaria 150, a través de medios de recirculación
esquemáticamente ilustrados como el elemento 965.
La onda senoidal se construye exponencialmente en
la gama de 5 kV a 10 kV en la entrada del devanado primario 150, la
gama exacta siendo dependiente de la Q del circuito LC que comprende
el condensador 140 y el devanado primario 150. La tensión provista
por el devanado secundario 170 a la patilla de descarga por efecto
de corona 320 se determina por la relación de las espiras (como por
ejemplo 10^{-1}) del devanado secundario al devanado primario. En
la realización preferida, la tensión a través del secundario, que
corresponde a la tensión desde la patilla de descarga 320 a la
``conexión a masa en el aire'' 174, es aproximadamente 100 kV.
Al resumir el funcionamiento de la figura 9,
deben coincidan varias condiciones para la energía que se va a
distribuir a la patilla de descarga 320. El usuario debe presionar
el botón pulsador (conmutador momentáneo) 124 por lo menos
momentáneamente, para generar un impulso de veinte segundos en la
trayectoria 910Q de forma que la puerta Y 930 esté ``conectada''
durante los periodos altos del tren de impulsos en la trayectoria
920Q. También, el usuario debe esperar por lo menos treinta segundos
desde un disparo anterior de un impulso de veinte segundos en la
trayectoria 910Q, antes de que se pueda generar otro impulso. (El
período extra de espera de diez segundos incluido en los treinta
segundos asegura que los componentes no se sobrecalienten,
considerando las altas tensiones implicadas). Además, el usuario
debe continuar presionando el conmutador momentáneo 124, a fin de
permitir la disposición de transmisión cíclica 950 para pasar la
señal de 500 kHz a la disposición 960 del elemento excitador de
energía de medio puente y por lo tanto a las bobinas.
En la realización preferida, medios de ajuste 102
y 112 están fácilmente accesibles al usuario. Los medios de ajuste
de la frecuencia 102 están adecuadamente etiquetados ``SINTONIZAR''
cerca de un mando de reóstato o similar. Los medios de ajuste de la
anchura del impulso 112 están adecuadamente etiquetados con
``ENERGÍA'' cerca de otro mando del reóstato o similar.
Sin embargo, los medios de ajuste del ciclo de
trabajo del tren de impulsos de transmisión cíclica 921, 922 (122)
están preferiblemente colocados dentro de una cabina del aparato, de
forma que no están fácilmente accesibles al usuario. Los medios de
ajuste del tren de impulsos de transmisión cíclica 921, 922 (122) se
ajustan en el momento de la fabricación o con fines de mantenimiento
por individuos quienes generalmente son más expertos que los
usuarios finales. Los medios de ajuste del tren de impulsos de
transmisión cíclica 921, 922 (122) efectivamente determinan una
energía máxima ajustable disponible al dispositivo, con el
mando ENERGÍA 112 controlado por el usuario para ajustar la energía
de salida instantánea desde cero hasta ese máximo. De esta manera,
los medios de ajuste del tren de impulsos de transmisión cíclica
921, 922 (122) aseguran que, incluso al establecimiento de ENERGÍA
máxima en el elemento 112, ningún elemento será quemado por el
usuario.
Los elementos en la figura 9 pueden estar
colocados de diversos modos. Los componentes electrónicos
representados como los elementos 910 hasta 965 están colocados en
una cabina adecuada (representada ahora) separada de la unidad
sostenida con la mano en la figura 6. El condensador 140 puede estar
colocado tanto en la cabina, como en el mango de la unidad sostenida
a mano, como se desee. Un cable adecuado que une la cabina a la
unidad sostenida con la mano debe transportar tensiones elevadas si
el condensador está colocado en la cabina en lugar de la unidad
sostenida con la mano. Sin embargo, la unidad sostenida con la mano
se puede hacer más ligera y más compacta colocando el condensador en
la cabina.
Las figuras 10A-10C son un
diagrama detallado de un circuito de la realización representada más
funcionalmente en la figura 9. Dada la detallada descripción
anterior de la figura 9, aquellos expertos en la técnica apreciarán
rápidamente la función de la descripción detallada en las figuras
10A-10C. Por lo tanto, se proporciona la siguiente
descripción conveniente para facilitar la comprensión de la
realización no limitativa descrita aquí.
Con referencia ahora a la figura 10A, se ilustra
el botón pulsador (conmutador momentáneo) 124. Un transistor 2N2222
se conecta mediante el cierre del conmutador y proporciona una
función de inversión para poner en servicio (puesta en servicio
activa baja) la disposición del dispositivo de transmisión cíclica
dual 950 (figura 10C). La disposición de transmisión cíclica dual
950 está implantada como un transistor excitador/conversor de
tensión INTERNATIONAL RECTIFIER IR 2110.
En la figura 10A, el primer ``temporizador 555''
910' tiene su patilla 6 conectada a un nodo intermedio de una red de
temporización RC la cual gobierna los impulsos de temporización de
veinte segundos y diez segundos representados simbólicamente en la
figura 9. El condensador de 44 \muF conectado a masa es un
condensador temporizador, con la trayectoria de descarga a través de
la resistencia de 100 k\Omega que gobierna el impulso de bloqueo
de diez segundos representado simbólicamente en la trayectoria 914Q-
(figura 9).
Todavía con referencia a la figura 10A, el
segundo ``temporizador 555'' 920' es un temporizador de marcha libre
continua que genera el tren de impulsos, preferiblemente de onda
cuadrada, de 660 Hz en la trayectoria 920Q (figura 9). Los reóstatos
921, 922 tienen análogos exactos en la figura 9.
Todavía con referencia a la figura 10A, la puerta
Y 930 (figura 9) está realizada mediante una unión de salidas de
cables de los dos ``temporizadores 555'' 910', 920'. Esta unión
efectivamente lleva a cabo una función de transmisión cíclica en la
entrada del generador de la anchura de impulso 940' (figura
10B).
Con referencia a la figura 10B, el generador de
la anchura de impulso 940' está preferiblemente implantado
utilizando un SG3525A o equivalente. Los reóstatos SINTONIZAR y
ENERGÍA 102, 112 (figura 9) encuentran sus análogos 102', 112' en la
figura 10B. También en la figura 10B están ilustrados los circuitos
dedicados a convertir 115 V de energía de corriente alterna en
energía de 13 V de corriente continua para utilizarla como
suministro de energía de corriente continua para los circuitos
digitales. La invención proporciona que esa energía de batería de
corriente continua también pueda ser utilizada para alimentar el
dispositivo, en cuyo caso los circuitos de conversión corriente
alterna-corriente continua ilustrados pueden ser
remplazados por circuitos de potencia de corriente continua
adecuados.
Con referencia a la figura 10C, se representa el
dispositivo de transmisión cíclica dual 950', implantado como un
IR2110. La disposición de transmisión cíclica dual 950' excita
respectivos FET (transistores de efecto de campo) 961', 962' en el
interior del excitador de medio puente 960'. Un nodo central entre
el FET del excitador de medio puente 960' excita el circuito de alta
Q 140/150 a través de una disposición de cuatro diodos rápidos
colectivamente indicados como medios de recirculación 965'. Los
diodos están dispuestos en una configuración de figura de ``8'', con
el nodo intermedio del medio puente y el condensador estando
conectados a extremos finales del ``8''. También, dos diodos rápidos
conectan en serie (1) el potencial de masa, (2) el nodo entre los
medios de recirculación 965' y el condensador 140, y (3) el nodo de
+160 V.
Diodos respectivos conectan la fuente al drenaje
de cada uno de los dos FET 961' y 962', para derivar los FET en una
dirección.
En la figura 10C, el nivel de 160 V está generado
por un circuito de conversión que recibe 115V de energía de
corriente alterna, los detalles del cual no son fundamentales para
la presente invención. La invención proporciona que la energía de
batería de corriente continua también pueda ser utilizada para
alimentar el dispositivo, en cuyo caso los circuitos de conversión
corriente alterna-corriente continua ilustrados
pueden ser remplazados por circuitos adecuados para producir el
nivel de 160 V.
Como será apreciado por aquellos expertos en la
técnica, están dispuestos diversos condensadores de filtro RF entre
la energía de corriente continua y masa, físicamente cerca de los
diversos elementos del circuito, debido a la alta tensión y los
cambios de la corriente generada en el interior del aparato.
Durante el funcionamiento, los FET 961', 962' se
conectan y se desconectan en fase opuesta, controlados por las
señales de entrada de onda cuadrada de (aproximadamente) 500 kHz en
las respectivas puertas. De esta manera, puesto que la señal de
(aproximadamente) 500 kHz está sintonizada precisamente a la
frecuencia de resonancia del circuito LC 140/150, las propiedades de
alta Q del circuito de resonancia permiten soportar un incremento
acumulativo de la tensión alimentada por los dos FET en sucesivos
medios ciclos de la forma de onda de 500 kHz.
El proceso mediante el cual la tensión en el
circuito de resonancia incrementa acumulativamente puede ser
entendido como sigue.
Primero, supóngase que el FET 961' está conectado
durante una primera mitad de un primer ciclo de la forma de onda de
500 kHz, causando que el nodo 145 alcance una primera tensión de una
primera polaridad. Entonces, durante la segunda mitad del primer
ciclo de 500 kHz, el FET 962' causa que el nodo consiga una segunda
tensión dos veces aquella de la primera, pero de polaridad opuesta.
Durante la primera mitad de un segundo ciclo de la señal de
conmutación de 500 kHz, el primer FET 961' causa que el nodo alcance
una tercera tensión mayor en magnitud que la segunda tensión, pero
de la primera polaridad. Durante la segunda mitad del segundo ciclo,
el segundo FET 962' causa que el nodo alcance una cuarta tensión
mayor en magnitud que la tercera tensión, de la segunda
polaridad.
Este proceso continúa, con la tensión pico de
corriente alterna instantánea en el nodo creciendo hasta un límite
determinado por la Q del circuito LC y por la exactitud de la
sintonización de la frecuencia a la frecuencia resonante del
circuito LC. De esta manera, si la frecuencia se sintoniza
exactamente a la frecuencia de resonancia del circuito LC, la
corriente y la tensión experimentadas por le circuito LC crece
rápidamente hasta un máximo, visualizando una forma de onda tal como
la que se ilustra esquemáticamente en la figura 5.
Después de ello, si ocurre alguna de las
siguientes condiciones, el proceso se invierte:
- 1.
- El intervalo de veinte segundos determinado por el generador de impulsos 910 (figura 9) termina, causando que la puerta Y 930 desactive el generador PWM 940.
- 2.
- Un impulso en el tren de impulsos en la trayectoria 920Q se hace inactivo, de forma que la puerta Y 930 desactive el generador PWM 940.
- 3.
- El usuario levanta su dedo del botón pulsador (conmutador momentáneo) 124 de forma que la disposición de puerta dual 950 se desactiva.
En cualquiera de estas circunstancias, puesto que
tanto en generador PWM 940 como la disposición de transmisión
cíclica 950 se desactivan, los FET de conmutación en el excitador de
medio puente 960 se desconectan, de forma que ya no se proporciona
energía adicional al circuito de resonancia LC 140/150. En este
caso, la forma de la onda representada en la figura 5 decae a cero,
en un tiempo substancialmente determinado por la Q del circuito
LC.
La invención también proporciona una realización
de auto sintonización para asegurar que la frecuencia del generador
PWM se mantenga a la frecuencia resonante del circuito LC 140, 150.
La característica de auto sintonización asegura que no es necesario
ningún ajuste manual de la frecuencia del generador PWM 940. Esto
implica que el mando SINTONIZAR (ajuste de la frecuencia) 102 no es
necesario.
Modificaciones de la realización de sintonización
manual requeridas para convertirla en la realización auto
sintonización se representan en la figura 11. En la realización
auto sintonización, una resistencia R_{st} se inserta entre el
devanado primario 150 y la masa del suministro de energía 154. La
resistencia es efectivamente utilizada para medir la corriente que
pasa a través del devanado primario. El nodo entre la resistencia y
el devanado primario se utiliza como una salida de medición.
Como se representa en la realización de
sintonización manual de la figura 10B, un condensador se extiende a
masa desde las patillas 5 y 7 del generador PWM SG3525A. Sin
embargo, para convertir la realización de la figura 10B en una
realización de auto sintonización, el extremo anteriormente
conectado a masa del condensador se conecta directamente a la salida
de medición del devanado primario, como se representa en la figura
11.
Son posibles modificaciones y variaciones de las
realizaciones anteriormente descritas de la presente invención, como
será apreciado por aquellos expertos en la técnica a la luz de las
enseñanzas anteriores. Por ejemplo, las frecuencias particulares,
las magnitudes de las señales, las magnitudes del suministro de
energía, las dimensiones físicas, las características eléctricas,
las implantaciones de pastillas y las características de
temporización de los componentes de las realizaciones ilustradas se
pueden variar de acuerdo con los principios conocidos por aquellos
expertos en la técnica, sin salirse de del ámbito de la invención.
Por lo tanto, debe entenderse que, dentro del ámbito de las
reivindicaciones anexas, la invención puede llevarse a la práctica
de otros modos distintos de los descritos específicamente.
Claims (3)
1. Aparato para generar una descarga por efecto
de corona para uso médico, en el que una señal de alta frecuencia
(rf) es modulada conectada/desconectada por baja frecuencia (sónica)
de forma que se obtengan ráfagas de alta frecuencia,
caracterizado porque comprende:
medios (100, 110) para producir una señal
eléctrica constituida de ráfagas de baja frecuencia de impulsos de
anchura modulada de alta frecuencia, por lo que dichos medios para
producir la señal eléctrica comprenden:
un generador de modulación de la anchura de
impulso (PWM - power width pulse) (110) para generar una señal de
salida PWM, el generador PWM incluyendo:
- 1)
- medios (102) para ajustar una frecuencia de la señal de salida del PWM, colocados para ser fácilmente accesibles por el usuario del aparato; y
- 2)
- medios (112) para ajustar la anchura de los impulsos en la señal de salida del PWM, colocados para ser fácilmente accesibles por el usuario del aparato;
un conmutador momentáneo (124) colocado para que
esté fácilmente accesible al usuario;
medios de temporizador (910) sensibles al
conmutador momentáneo (124) para producir una señal de ventana
durante sólo un período dado inmediatamente después de una presión
en el conmutador momentáneo;
medios de generación de trenes de impulso de
transmisión cíclica (914) para generar un tren de impulsos de
frecuencia substancialmente inferior que la frecuencia de la señal
de salida PWM, el tren de impulsos estando provisto de períodos
periódicos de puesta en servicio;
medios de puerta Y (912) para recibir (1) la
señal de ventana desde los medios de temporizador y (2) el tren de
impulsos desde los medios de generación de trenes de impulso de
transmisión cíclica y para poner en servicio al generador PWM (110)
sólo cuando coincidan la señal de ventana y los períodos de puesta
en servicio;
medios (950) para la transmisión cíclica de la
señal de salida del PWM siempre que el conmutador momentáneo no esté
presionado; y
medios de excitación (960) sensibles a los medios
de transmisión cíclica (910) para producir una señal de excitación
indicativa de la señal de salida del PWM cuando los medios de
transmisión cíclica (910) no emiten la señal de salida del PWM;
medios (130, 140, 150, 170) de transformación de
la señal en una señal de alta tensión cuya magnitud de la energía
varía directamente con las anchuras de los impulsos, por lo que
dichos medios de transformación de la señal en una señal de alta
tensión comprenden:
un condensador (140) dispuesto entre los medios
de excitación y el conjunto de bobinas (150);
un conjunto de bobinas que es sensible a los
medios de excitación y que incluyen:
- 1)
- un devanado primario (150) el cual, con el condensador (140) forma un circuito de resonancia a la frecuencia del generador PWM, el circuito de resonancia causando una amplificación substancial de la tensión de la señal de excitación;
- 2)
- un núcleo substancialmente cilíndrico (160) dispuesto físicamente alrededor de un eje central alrededor del cual está colocado el devanado primario (150); y
- 3)
- un devanado secundario (170) enrollado alrededor del eje central a un radio del mismo mayor que aquél del devanado primario (150), el devanado secundario (170) estando magnéticamente acoplado al devanado primario por el núcleo (160) y provisto de un número mayor de espiras que el devanado primario de forma que proporciona una salida de transformador de alta tensión; y
dichos medios (320) para producir la descarga por
efecto de corona comprenden una estructura de descarga la cual está
conectada al devanado secundario (170) para recibir la salida del
transformador de alta tensión, de forma que se genere la descarga
por efecto de corona de una manera substancialmente gobernada por la
señal de excitación y por la señal de salida del PWM; y
medios (320) para producir la descarga por efecto
de corona en respuesta a la señal de alta tensión.
2. El aparato de la reivindicación 1 en el que
dichos medios para producir la señal eléctrica comprenden:
medios (100) para generar la primera señal de
frecuencia;
medios (110) para modular la anchura del impulso
de la señal de la primera frecuencia para producir una señal
modulada en anchura de frecuencia; y
medios (120) para transmitir periódicamente la
señal modulada en anchura de impulso a una segunda frecuencia más
lenta que la primera frecuencia, de forma que se produzca una señal
transmitida cíclica que incluya ráfagas de impulsos de anchura
modulada a la primera frecuencia; y
dichos medios para transformar la señal en una
señal de alta tensión comprenden medios de resonancia (140, 150,
160) para transformar la señal transmitida cíclica en una señal de
alta tensión provista de una potencia proporcional a las anchuras de
los impulsos modulados y a la transmisión cíclica.
3. Procedimiento para producir una descarga por
efecto de corona del tipo utilizado en pruebas de medicina y
veterinaria y derivada de la modulación de la señal de la primera
frecuencia mediante una segunda señal, comprendiendo:
la generación de una señal eléctrica constituida
por ráfagas de baja frecuencia de impulsos de anchura modulada de
alta frecuencia, en el que el paso de generar una señal eléctrica
comprende los pasos de:
recibir una señal de disparo indicativa del
cierre de un conmutador momentáneo accionado por el usuario;
producir una señal de ventana en respuesta a la
señal de disparo;
producir una señal de transmisión cíclica
periódica de un período substancialmente menor que la duración de
la señal de ventana;
producir una señal de puesta en servicio del PWM
cuando coincidan la señal de ventana y un nivel de puesta en
servicio de la señal de transmisión cíclica periódica;
generar una señal de salida del PWM cuando
coincidan la señal de puesta en servicio del PWM, la señal de
salida del PWM que constituye una serie de ráfagas de impulsos de
frecuencias substancialmente mayores que aquellas de la señal de
transmisión cíclica periódica y de una anchura determinada por los
medios de ajuste de la anchura del impulso accesibles al
usuario;
transmitir cíclicamente la señal de salida del
PWM instantáneamente siempre que la señal de disparo no esté
presente; y
producir una señal de excitación siempre que la
señal del PWM se genere y no se transmita;
transformar la señal en una señal de alta tensión
cuya magnitud es proporcional a la anchura de los impulsos, por lo
que el paso de la transformación de la señal en una señal de alta
tensión comprende los pasos de:
convertir la señal de excitación en una señal de
tensión intermedia mayor en magnitud que la señal del PWM,
utilizando un circuito de resonancia en serie provisto de una
frecuencia resonante substancialmente igual a la frecuencia de las
señales de salida del PWM, el circuito de resonancia en serie
incluyendo un condensador y un devanado primario de un
transformador; y
elevar la tensión intermedia a través del
devanado primario a una alta tensión a través del devanado
secundario del transformador; y
producir la descarga por efecto de corona en
respuesta a la señal de alta tensión, las características de la
descarga por efecto de corona estando determinadas en parte por las
ráfagas de los impulsos de alta frecuencia de anchura modulada.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US997907 | 1992-12-29 | ||
| US07/997,907 US5317155A (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Corona discharge apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2197161T3 true ES2197161T3 (es) | 2004-01-01 |
Family
ID=25544543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES94905446T Expired - Lifetime ES2197161T3 (es) | 1992-12-29 | 1993-12-29 | Aparato de descarga por efecto de corona. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317155A (es) |
| EP (1) | EP0680667B1 (es) |
| JP (1) | JPH08507634A (es) |
| AT (1) | ATE237878T1 (es) |
| AU (1) | AU5955994A (es) |
| CA (1) | CA2152821C (es) |
| DE (1) | DE69332887T2 (es) |
| ES (1) | ES2197161T3 (es) |
| TR (1) | TR27728A (es) |
| WO (1) | WO1994015391A1 (es) |
Families Citing this family (67)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5549795A (en) * | 1994-08-25 | 1996-08-27 | Hughes Aircraft Company | Corona source for producing corona discharge and fluid waste treatment with corona discharge |
| AU668339B3 (en) * | 1994-10-20 | 1996-04-26 | Joshua Shaw | Improvements in or in relation to negative air ion generators |
| AUPM893094A0 (en) * | 1994-10-20 | 1994-11-10 | Shaw, Joshua | Improvements in or in relating to negative air ion generators |
| ES2150676T5 (es) | 1995-06-23 | 2006-04-16 | Gyrus Medical Limited | Instrumento electroquirurgico. |
| ES2154824T5 (es) | 1995-06-23 | 2005-04-01 | Gyrus Medical Limited | Instrumento electroquirurgico. |
| US6780180B1 (en) | 1995-06-23 | 2004-08-24 | Gyrus Medical Limited | Electrosurgical instrument |
| US6293942B1 (en) | 1995-06-23 | 2001-09-25 | Gyrus Medical Limited | Electrosurgical generator method |
| US6090106A (en) | 1996-01-09 | 2000-07-18 | Gyrus Medical Limited | Electrosurgical instrument |
| US6013076A (en) | 1996-01-09 | 2000-01-11 | Gyrus Medical Limited | Electrosurgical instrument |
| US6565561B1 (en) | 1996-06-20 | 2003-05-20 | Cyrus Medical Limited | Electrosurgical instrument |
| GB9612993D0 (en) | 1996-06-20 | 1996-08-21 | Gyrus Medical Ltd | Electrosurgical instrument |
| GB9626512D0 (en) * | 1996-12-20 | 1997-02-05 | Gyrus Medical Ltd | An improved electrosurgical generator and system |
| US5954762A (en) * | 1997-09-15 | 1999-09-21 | Di Mino; Alfonso | Computer-controlled servo-mechanism for positioning corona discharge beam applicator |
| US6149679A (en) * | 1997-09-15 | 2000-11-21 | Adm Tronics Ulimited, Inc. | Corona discharge beam treatment of neuro-cerebral disorders |
| US5990669A (en) * | 1997-12-15 | 1999-11-23 | Dell Usa, L.P. | Voltage supply regulation using master/slave timer circuit modulation |
| GB9807303D0 (en) | 1998-04-03 | 1998-06-03 | Gyrus Medical Ltd | An electrode assembly for an electrosurgical instrument |
| US7075770B1 (en) | 1999-09-17 | 2006-07-11 | Taser International, Inc. | Less lethal weapons and methods for halting locomotion |
| JP2002075764A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Murata Mfg Co Ltd | フライバックトランス |
| US20070135875A1 (en) | 2002-04-08 | 2007-06-14 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation |
| US8150520B2 (en) | 2002-04-08 | 2012-04-03 | Ardian, Inc. | Methods for catheter-based renal denervation |
| US7853333B2 (en) | 2002-04-08 | 2010-12-14 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for multi-vessel renal neuromodulation |
| US8774922B2 (en) | 2002-04-08 | 2014-07-08 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Catheter apparatuses having expandable balloons for renal neuromodulation and associated systems and methods |
| US9308044B2 (en) | 2002-04-08 | 2016-04-12 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods for therapeutic renal neuromodulation |
| US7620451B2 (en) | 2005-12-29 | 2009-11-17 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for pulsed electric field neuromodulation via an intra-to-extravascular approach |
| US8150519B2 (en) | 2002-04-08 | 2012-04-03 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for bilateral renal neuromodulation |
| US7162303B2 (en) | 2002-04-08 | 2007-01-09 | Ardian, Inc. | Renal nerve stimulation method and apparatus for treatment of patients |
| US8131371B2 (en) | 2002-04-08 | 2012-03-06 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for monopolar renal neuromodulation |
| US9636174B2 (en) | 2002-04-08 | 2017-05-02 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods for therapeutic renal neuromodulation |
| US8774913B2 (en) | 2002-04-08 | 2014-07-08 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods and apparatus for intravasculary-induced neuromodulation |
| US6978174B2 (en) | 2002-04-08 | 2005-12-20 | Ardian, Inc. | Methods and devices for renal nerve blocking |
| US8347891B2 (en) | 2002-04-08 | 2013-01-08 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods and apparatus for performing a non-continuous circumferential treatment of a body lumen |
| US7617005B2 (en) | 2002-04-08 | 2009-11-10 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation |
| US8145316B2 (en) | 2002-04-08 | 2012-03-27 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for renal neuromodulation |
| US7653438B2 (en) | 2002-04-08 | 2010-01-26 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for renal neuromodulation |
| US20080213331A1 (en) | 2002-04-08 | 2008-09-04 | Ardian, Inc. | Methods and devices for renal nerve blocking |
| US8145317B2 (en) | 2002-04-08 | 2012-03-27 | Ardian, Inc. | Methods for renal neuromodulation |
| US20140018880A1 (en) | 2002-04-08 | 2014-01-16 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods for monopolar renal neuromodulation |
| US9308043B2 (en) | 2002-04-08 | 2016-04-12 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods for monopolar renal neuromodulation |
| US20070129761A1 (en) | 2002-04-08 | 2007-06-07 | Ardian, Inc. | Methods for treating heart arrhythmia |
| US7756583B2 (en) | 2002-04-08 | 2010-07-13 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for intravascularly-induced neuromodulation |
| US7145762B2 (en) * | 2003-02-11 | 2006-12-05 | Taser International, Inc. | Systems and methods for immobilizing using plural energy stores |
| US7602597B2 (en) * | 2003-10-07 | 2009-10-13 | Taser International, Inc. | Systems and methods for immobilization using charge delivery |
| JP4024227B2 (ja) * | 2004-04-14 | 2007-12-19 | 昇 堀口 | 電位治療器と電位治療器用波形整形器 |
| WO2005117696A2 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-15 | Parker Richard F | Method and apparatus for generating a therapeutic magnetic field |
| US7520081B2 (en) * | 2004-07-13 | 2009-04-21 | Taser International, Inc. | Electric immobilization weapon |
| US7937143B2 (en) | 2004-11-02 | 2011-05-03 | Ardian, Inc. | Methods and apparatus for inducing controlled renal neuromodulation |
| US7778004B2 (en) * | 2005-09-13 | 2010-08-17 | Taser International, Inc. | Systems and methods for modular electronic weaponry |
| US7548779B2 (en) * | 2005-11-15 | 2009-06-16 | Alon Konchitsky | Microwave energy head therapy |
| US7986506B2 (en) * | 2006-05-03 | 2011-07-26 | Taser International, Inc. | Systems and methods for arc energy regulation and pulse delivery |
| US20090122583A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Bruce Gelerter | Corona discharge apparatus |
| FR2932229B1 (fr) * | 2008-06-05 | 2011-06-24 | Renault Sas | Pilotage de l'alimentation electrique d'une bougie d'allumage d'un moteur a combustion interne |
| US8652129B2 (en) | 2008-12-31 | 2014-02-18 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Apparatus, systems, and methods for achieving intravascular, thermally-induced renal neuromodulation |
| US10170895B2 (en) | 2009-05-08 | 2019-01-01 | Tenneco Inc. | Corona ignition with self-tuning power amplifier |
| CN103313671B (zh) | 2010-10-25 | 2017-06-06 | 美敦力Af卢森堡有限责任公司 | 用于神经调节治疗的估算及反馈的装置、系统及方法 |
| JP6195856B2 (ja) | 2012-03-08 | 2017-09-13 | メドトロニック アーディアン ルクセンブルク ソシエテ ア レスポンサビリテ リミテ | 神経調節装置に関するバイオマーカーのサンプリングならびに関連システムおよび方法 |
| AU2013230781B2 (en) | 2012-03-08 | 2015-12-03 | Medtronic Af Luxembourg S.A.R.L. | Ovarian neuromodulation and associated systems and methods |
| US20140110296A1 (en) | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Packaging for Catheter Treatment Devices and Associated Devices, Systems, and Methods |
| US9808547B2 (en) | 2013-04-18 | 2017-11-07 | Dm Tec, Llc | Sanitizer |
| US9950086B2 (en) | 2014-03-12 | 2018-04-24 | Dm Tec, Llc | Fixture sanitizer |
| US10194979B1 (en) | 2014-03-28 | 2019-02-05 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods for catheter-based renal neuromodulation |
| US10194980B1 (en) | 2014-03-28 | 2019-02-05 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods for catheter-based renal neuromodulation |
| US9980766B1 (en) | 2014-03-28 | 2018-05-29 | Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. | Methods and systems for renal neuromodulation |
| US9700643B2 (en) | 2014-05-16 | 2017-07-11 | Michael E. Robert | Sanitizer with an ion generator |
| US11542927B2 (en) * | 2015-05-04 | 2023-01-03 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Low pressure dielectric barrier discharge plasma thruster |
| US10124083B2 (en) | 2015-06-18 | 2018-11-13 | Dm Tec, Llc | Sanitizer with an ion generator and ion electrode assembly |
| US20220401748A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Bionic IP Pty Ltd | Cold air plasma generating apparatus |
| IT202100029975A1 (it) * | 2021-11-26 | 2023-05-26 | Cesare Ivaldi | Apparecchiatura per il trattamento antinfiammatorio dell’apparato muscolo-scheletrico |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA818045A (en) * | 1969-07-15 | Hara Heisuke | Apparatus for therapy with supervoltage potential | |
| GB1156153A (en) * | 1966-10-27 | 1969-06-25 | Heisuke Hara | Apparatus for Supervoltage Potential Therapy |
| US3563246A (en) * | 1967-04-24 | 1971-02-16 | Intelectron Corp | Method and apparatus for improving neural performance in human subjects by electrotherapy |
| BE715685A (es) * | 1967-07-06 | 1968-10-16 | ||
| US3617684A (en) * | 1970-02-24 | 1971-11-02 | Datapax Computer Systems Corp | Electronic trimming of microelectronic resistors |
| US3736493A (en) * | 1971-01-14 | 1973-05-29 | Union Carbide Corp | Film treating process |
| US3736492A (en) * | 1971-01-14 | 1973-05-29 | Union Carbide Corp | Film treating method |
| FR2336145A1 (fr) * | 1975-12-23 | 1977-07-22 | Gnudde Michel | Procede d'electro-analgesie avec electrodes de contact |
| US4166690A (en) * | 1977-11-02 | 1979-09-04 | International Business Machines Corporation | Digitally regulated power supply for use in electrostatic transfer reproduction apparatus |
| DE2907013A1 (de) * | 1978-02-24 | 1979-08-30 | American Med Syst | Verfahren und vorrichtung zum beguenstigen der heilung von verletzten knochenknorpeln und geweben im gesichtsbereich |
| US4572194A (en) * | 1982-10-05 | 1986-02-25 | Head Edwin L | Device for therapy of the human or animal body |
| US4713220A (en) * | 1985-04-22 | 1987-12-15 | National Distillers And Chemical Corporation | Ozonator power supply |
| US4667677A (en) * | 1986-04-28 | 1987-05-26 | Adm Tronics Unlimited, Inc. | Corona discharge thermotherapy technique |
| US4705931A (en) * | 1986-09-19 | 1987-11-10 | Adm Tronics Unlimited, Inc. | System for trimming microelectronic resistors |
| US4714911A (en) * | 1986-09-19 | 1987-12-22 | Adm Tronics Unlimited, Inc. | Technique for treating manufactured thick film resistors |
| US5131904A (en) * | 1990-05-04 | 1992-07-21 | Richard Markoll | Treatment of arthritis with magnetic field therapy and apparatus therefor |
| US5109847A (en) * | 1991-05-21 | 1992-05-05 | E.P. Inc. | Non-intrusive analgesic neuroaugmentive apparatus and management system |
-
1992
- 1992-12-29 US US07/997,907 patent/US5317155A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-29 EP EP94905446A patent/EP0680667B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-29 WO PCT/US1993/012398 patent/WO1994015391A1/en not_active Ceased
- 1993-12-29 ES ES94905446T patent/ES2197161T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-29 CA CA002152821A patent/CA2152821C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-29 DE DE69332887T patent/DE69332887T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-29 AT AT94905446T patent/ATE237878T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-12-29 TR TR01232/93A patent/TR27728A/xx unknown
- 1993-12-29 JP JP6515358A patent/JPH08507634A/ja active Pending
- 1993-12-29 AU AU59559/94A patent/AU5955994A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5317155A (en) | 1994-05-31 |
| JPH08507634A (ja) | 1996-08-13 |
| EP0680667A1 (en) | 1995-11-08 |
| CA2152821C (en) | 2005-03-29 |
| DE69332887T2 (de) | 2004-03-18 |
| CA2152821A1 (en) | 1994-07-07 |
| TR27728A (tr) | 1995-06-27 |
| WO1994015391A1 (en) | 1994-07-07 |
| AU5955994A (en) | 1994-07-19 |
| EP0680667B1 (en) | 2003-04-16 |
| ATE237878T1 (de) | 2003-05-15 |
| DE69332887D1 (de) | 2003-05-22 |
| EP0680667A4 (en) | 1996-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2197161T3 (es) | Aparato de descarga por efecto de corona. | |
| US3678337A (en) | Environmental control apparatus | |
| Zeng et al. | A novel high-frequency bipolar pulsed power generator for biological applications | |
| US20030057875A1 (en) | Flashlamp drive circuit | |
| CA1283712C (en) | Method and apparatus for treatment of biological tissue | |
| US9586057B2 (en) | Magnetic stimulation methods and devices for therapeutic treatments | |
| US8120207B2 (en) | Nanosecond pulse generator with a protector circuit | |
| US4846178A (en) | Electric field therapeutic apparatus | |
| US5579202A (en) | Transformer device | |
| US20060187607A1 (en) | Apparatus and method for creating pulse magnetic stimulation having modulation function | |
| US20200030622A1 (en) | Pulse source and method for magnetically inductive nerve stimulation | |
| US12029911B2 (en) | Magnetic stimulation device | |
| KR950014481B1 (ko) | 전기자극 장치 | |
| KR100361447B1 (ko) | 자기저주파 물리치료장치 | |
| US5186171A (en) | Electrotherapy device and process | |
| US20230330427A1 (en) | Devices and methods for application of non-thermal plasma | |
| GB2262043A (en) | Pulsed energy stimulator device | |
| RU2001133548A (ru) | Электрический терапевтический аппарат и способ контроля величины оптимальной дозы для участка человеческого тела | |
| KR100692204B1 (ko) | 완충용 인덕터 기능을 수행할 수 있는 변압기를 구비한전기 회로 및 이를 이용한 자기 자극기 | |
| KR20230039526A (ko) | 발전기 및 치료 전압의 생성 방법 | |
| RU2128527C1 (ru) | Устройство для местной дарсонвализации | |
| Sandurkov et al. | A novel magnetic stimulation device with quasi-exponential stimulus currents | |
| Sato et al. | Output Characteristics of Bipolar Pulse From High-Frequency Burst Pulse Generator Constructed by Nonlinear $ LC $ Ladders Using Magnetic Switches | |
| SU1690791A1 (ru) | Излучатель дл магнитотерапии | |
| LV15554B (lv) | Ātri mainīga magnētiskā lauka ģenerators ar diviem pretfāzes izstarotājiem vienvada barošanas režīmā |