ES2460923T3

ES2460923T3 - Magnetic field inductor

Info

Publication number: ES2460923T3
Application number: ES12171066T
Authority: ES
Inventors: Luca Fossati; Bruno Sessa
Original assignee: F & B Internat Srl; F&B INTERNATIONAL Srl
Current assignee: F & B Internat Srl; F&B INTERNATIONAL Srl
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2014-05-16
Anticipated expiration: 2032-06-06
Also published as: EP2533255A1; PT2533255E; ITMI20111036A1; EP2533255B1

Abstract

Inductor de campo magnético, que presenta una primera placa (A) de material aislante provista de una primera cara (A1) sobre la cual está formada una primera pista (5) de material electroconductor, presentando dicha primera pista (5) una forma de espiral que se extiende con respecto a un eje (6), presentando la primera placa (A) una segunda cara (A2) sobre la cual está presente una segunda pista de material electroconductor, presentando asimismo la segunda pista una forma de espiral que se extiende con respecto a un eje (6) sustancialmente idéntico al de la primera pista, estando la primera (5) y la segunda pista conectadas eléctricamente entre sí de manera que, cuando una corriente pasa a su través, la primera (5) y la segunda pista generan campos magnéticos que se suman entre sí en dicho eje (6), caracterizado porque solo una de las placas externas está acoplada con una lámina de material ferromagnético (3) adaptada para comprimir las líneas de flujo y mejorar la disipación del calor generado por la corriente que pasa a través de las pistas.Magnetic field inductor, which has a first plate (A) of insulating material provided with a first face (A1) on which a first track (5) of electroconductive material is formed, said first track (5) having a spiral shape which extends with respect to an axis (6), the first plate (A) presenting a second face (A2) on which a second track of electroconductive material is present, the second track also having a spiral shape extending with with respect to an axis (6) substantially identical to that of the first track, the first (5) and the second track being electrically connected to each other such that, when a current passes through it, the first (5) and the second track they generate magnetic fields that add to each other on said axis (6), characterized in that only one of the external plates is coupled with a sheet of ferromagnetic material (3) adapted to compress the flow lines and improve the dissipation Heat ion generated by the current passing through the tracks.

Description

Inductor de campo magnético. Magnetic Field Inductor

La presente se refiere a un inductor de campo magnético. This refers to a magnetic field inductor.

Más en particular, se refiere a un inductor de campo magnético para dispositivos de magnetoterapia. More particularly, it refers to a magnetic field inductor for magnetotherapy devices.

Los inductores de campo magnético consisten actualmente en solenoides formados por un conductor eléctrico (hilo eléctrico) devanado en varias espiras para formar una bobina. Magnetic field inductors currently consist of solenoids formed by an electric conductor (electric wire) wound in several turns to form a coil.

Al apilar varias espiras, la intensidad del campo magnético en el centro es igual a la suma de la generada por cada espira. When stacking several turns, the intensity of the magnetic field in the center is equal to the sum of that generated by each turn.

El valor de inducción obtenido por la bobina no será exactamente la suma algebraica del valor generado por cada espira individual, sino que se producirá una pérdida debido al hecho de que cada espira de la bobina presenta un espesor físico y se aparta del centro en cada dirección con el progreso del devanado y la superposición de las capas. Además, cada bobina compuesta por un gran número de espiras está provista de un soporte de plástico (carrete) sobre el cual se devana el hilo. The induction value obtained by the coil will not be exactly the algebraic sum of the value generated by each individual coil, but rather a loss will occur due to the fact that each coil coil has a physical thickness and moves away from the center in each direction with the progress of the winding and the superposition of the layers. In addition, each coil composed of a large number of turns is provided with a plastic support (reel) on which the thread is wound.

Esto genera un aumento adicional del espacio entre el centro de la bobina y su exterior; en el centro de la bobina, el campo magnético generado en un plano perpendicular al mismo puede ser utilizado sin obstrucciones mecánicas. This generates an additional increase in the space between the center of the coil and its exterior; In the center of the coil, the magnetic field generated in a plane perpendicular to it can be used without mechanical obstructions.

Además, como cada devanado de la bobina tiene su propio espesor, se aparta cada vez más del centro, tanto en la dirección de la profundidad como mediante el aumento de su radio de partida. In addition, as each coil winding has its own thickness, it increasingly moves away from the center, both in the direction of depth and by increasing its starting radius.

Tal como se ha afirmado anteriormente, el aumento del nivel de inducción se consigue principalmente mediante la adición de más espiras para crear una bobina. Sin embargo, de este modo, la distancia respecto al centro aumenta continuamente en todas las direcciones y la eficiencia desciende, aumentando de este modo la resistencia eléctrica y el nivel inductivo del sistema, y ralentizando, por lo tanto, el sistema en el régimen transitorio y aumentando el peso y el coste de la bobina. As stated above, the increase in the level of induction is mainly achieved by adding more turns to create a coil. However, in this way, the distance from the center increases continuously in all directions and the efficiency drops, thereby increasing the electrical resistance and inductive level of the system, and thus slowing down the system in the transient regime. and increasing the weight and cost of the coil.

Cuando se alimenta una bobina por una corriente continua, su comportamiento es igual al de un imán permanente, es decir, atrae o repele materiales ferromagnéticos y sustancias polares. Por lo tanto, cuando se alimenta por una corriente continua, lo descrito anteriormente puede definirse también como “electroimán”. When a coil is fed by a direct current, its behavior is equal to that of a permanent magnet, that is, it attracts or repels ferromagnetic materials and polar substances. Therefore, when fed by a direct current, what is described above can also be defined as "electromagnet".

Si, en lugar de ser alimentada por una corriente continua, se aplica una corriente pulsante a la bobina, se obtiene un electroimán que de manera continua y alterna atrae y repele cualquier material ferromagnético o sustancia polar situada en la proximidad del mismo. If, instead of being fed by a direct current, a pulsating current is applied to the coil, an electromagnet is obtained that continuously and alternately attracts and repels any ferromagnetic material or polar substance located in the vicinity thereof.

Este principio se utiliza en el sector electromédico y en particular, en el sector de la magnetoterapia. A este respecto, como el cuerpo humano está compuesto en gran medida de agua (que es una sustancia polar), el electroimán pulsante somete la zona cutánea y subcutánea a acciones de atracción o repulsión continua para proporcionar una acción terapéutica. This principle is used in the electromedical sector and in particular, in the magnetotherapy sector. In this regard, since the human body is largely composed of water (which is a polar substance), the pulsating electromagnet subjects the cutaneous and subcutaneous area to continuous attraction or repulsion to provide therapeutic action.

Los dispositivos electromédicos actualmente disponibles en el mercado fabrican el electroimán o emisor LF (de baja frecuencia) con frecuencias de hasta un máximo de 200 Hz, utilizando una bobina de cualquier tamaño, potencia y geometría final. No obstante, siempre se forma mediante el devanado de un conductor para formar una bobina apta para generar un tamaño determinado de campo magnético pulsante. Electromedical devices currently available on the market manufacture the electromagnet or LF (low frequency) emitter with frequencies up to a maximum of 200 Hz, using a coil of any size, power and final geometry. However, it is always formed by winding a conductor to form a coil capable of generating a given size of pulsating magnetic field.

Las bobinas tradicionales conocidas que se utilizan en el sector médico son aptas para generar un campo magnético incluso de un tamaño considerable, pero las mismas tienen un peso y unas dimensiones elevadas. Por ejemplo, una bobina de Gauss 100 normal (1 Gauss= 10-4 Kg C-1 S-1) utilizada en el sector electromédico tiene un peso de aproximadamente 167 g para un diámetro de 60 cm y una altura de 16,5 cm. The known traditional coils that are used in the medical sector are capable of generating a magnetic field even of a considerable size, but they have a high weight and dimensions. For example, a normal Gauss 100 coil (1 Gauss = 10-4 Kg C-1 S-1) used in the electromedical sector has a weight of approximately 167 g for a diameter of 60 cm and a height of 16.5 cm .

Las dimensiones y los pesos elevados no resultan eficaces para su utilización en dispositivos móviles, que deben ser aplicados a diversas partes del cuerpo. Por lo tanto, dichos dispositivos deben ser ligeros y manejables. High dimensions and weights are not effective for use in mobile devices, which must be applied to various parts of the body. Therefore, such devices must be lightweight and manageable.

Además, las bobinas conocidas proporcionan un campo magnético que no es particularmente adecuado en las aplicaciones de magnetoterapia, puesto que se desarrolla fuera del solenoide en la dirección axial desde ambos lados de la bobina, tanto desde el lado sobre el cual se debe llevar a cabo el tratamiento, como en el lado opuesto. Por lo tanto, se produce una pérdida de eficiencia del sistema y el resultado obtenido no se corresponde exactamente con el resultado deseado. In addition, known coils provide a magnetic field that is not particularly suitable in magnetotherapy applications, since it develops outside the solenoid in the axial direction from both sides of the coil, both from the side on which it should be carried out. the treatment, as on the opposite side. Therefore, a loss of system efficiency occurs and the result obtained does not correspond exactly to the desired result.

Otros inductores de campo magnético también son conocidos a partir de los documentos DE-U-8801879, EP-A-0.428.142, US-A-4.494.100 y FR-A-2 894 061. Other magnetic field inductors are also known from DE-U-8801879, EP-A-0.428.142, US-A-4,494,100 and FR-A-2 894 061.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un inductor de campo magnético que represente una mejora con respecto a la técnica conocida. Therefore, an objective of the present invention is to provide a magnetic field inductor that represents an improvement over the known technique.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un inductor que, para el mismo campo magnético generado, sea más ligero y más pequeño que las bobinas tradicionales, para el mismo campo magnético generado. La principal reducción de tamaño se refiere al espesor del emisor, que se reduce más dado que el carrete de devanado no es necesario. Another objective of the present invention is to provide an inductor that, for the same generated magnetic field, is lighter and smaller than traditional coils, for the same generated magnetic field. The main reduction in size refers to the thickness of the emitter, which is reduced more since the winding reel is not necessary.

Estos y otros objetivos se alcanzan mediante un inductor según las enseñanzas técnicas de las reivindicaciones adjuntas. Ventajosamente, la presente invención posibilita una disipación mejorada del calor generado por la corriente eléctrica continua o pulsante que pasa a través de las espiras de la bobina o a través de las pistas constituyentes del emisor. These and other objectives are achieved by an inductor according to the technical teachings of the appended claims. Advantageously, the present invention enables an improved dissipation of heat generated by the continuous or pulsing electric current passing through the windings of the coil or through the constituent tracks of the emitter.

Otra ventaja de la presente invención es que proporciona un inductor que permite obtener un campo magnético, que se desarrolla principalmente en un único lado, concentrándose hacia una única dirección y una zona específica de uso. Another advantage of the present invention is that it provides an inductor that makes it possible to obtain a magnetic field, which develops mainly on a single side, concentrating towards a single direction and a specific area of use.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción de una forma de realización preferida pero no exclusiva del inductor o emisor con una forma arbitraria, no necesariamente cilíndrica, toroidal o definida por el soporte de devanado, que se ilustra a título de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que: Other features and advantages of the invention will become more clear from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the inductor or emitter with an arbitrary shape, not necessarily cylindrical, toroidal or defined by the winding support, which It is illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 es una vista en planta de un emisor o inductor según la presente invención, integrado en un circuito impreso o placa de circuito impreso (PCB); Figure 1 is a plan view of an emitter or inductor according to the present invention, integrated in a printed circuit or printed circuit board (PCB);

la figura 2 es una vista radiográfica simplificada de un emisor formado por diez capas superpuestas entre sí (5 placas), en las que los recorridos eléctricos están unidos entre sí en cada paso desde un plano hasta otro para formar un único emisor apto para sumar entre sí los campos magnéticos generados por las espiras de cada plano individual; Figure 2 is a simplified radiographic view of an emitter formed by ten layers superimposed on each other (5 plates), in which the electrical paths are joined together at each step from one plane to another to form a single emitter suitable for adding between yes the magnetic fields generated by the turns of each individual plane;

la figura 3 es una sección a través del emisor de la figura 1; Figure 3 is a section through the emitter of Figure 1;

las figuras 4A y 4B muestran esquemáticamente las interconexiones eléctricas entre los diversos lados de los que está compuesto el emisor, en la proximidad de la zona central y en la proximidad del borde externo del emisor, respectivamente; Figures 4A and 4B schematically show the electrical interconnections between the various sides of which the emitter is composed, in the vicinity of the central zone and in the vicinity of the external edge of the emitter, respectively;

la figura 5 es un gráfico que muestra las líneas de fuerza del campo magnético generado por el emisor de la presente invención; la presencia de una placa ferromagnética específica, de dimensiones y espesores adecuados, situada de manera que se apoye sobre el emisor ya sea directamente o interponiendo el material aislante y/o termoconductor tiene la doble función de disipar el calor generado por el emisor y variar la geometría de generación del campo magnético, dirigiéndola de este modo sobre un único lado, es decir, el lado que interesa para la función del tratamiento; Figure 5 is a graph showing the lines of force of the magnetic field generated by the emitter of the present invention; The presence of a specific ferromagnetic plate, of suitable dimensions and thicknesses, located so that it rests on the emitter either directly or by interposing the insulating material and / or thermoconductor has the double function of dissipating the heat generated by the emitter and varying the geometry of generation of the magnetic field, directing it in this way on a single side, that is, the side of interest for the treatment function;

la figura 6 es una vista en perspectiva de un emisor o inductor de la presente invención. Figure 6 is a perspective view of an emitter or inductor of the present invention.

Haciendo referencia a dichas figuras, las mismas muestran un emisor (o inductor) indicado en general con el número de referencia 1. Referring to these figures, they show an emitter (or inductor) generally indicated with the reference number 1.

El emisor está formado por una pluralidad de capas (o placas) A, B, C, D, E individuales y superpuestas entre sí, que están unidas con adhesivo y presionadas entre sí. Cada capa de emisor es sustancialmente un circuito impreso en una placa de circuito impreso (PCB). El símbolo PCB (placa de circuito impreso) indica una base de material aislante (normalmente, resina epoxi reforzada con fibra de vidrio) sobre la cual están formadas unas líneas de conexión de material conductor (normalmente, cobre) entre los elementos de circuito. Los procedimientos de producción, principalmente de tipo fotográfico, químico y electrolítico son conocidos desde hace décadas en la industria electrónica, y por ello, no se repetirán en la presente memoria. The emitter is formed by a plurality of layers (or plates) A, B, C, D, E individual and superimposed on each other, which are bonded with adhesive and pressed together. Each emitter layer is substantially a printed circuit on a printed circuit board (PCB). The symbol PCB (printed circuit board) indicates a base of insulating material (normally, epoxy resin reinforced with fiberglass) on which some connecting lines of conductive material (normally, copper) are formed between the circuit elements. Production procedures, mainly photographic, chemical and electrolytic, have been known for decades in the electronics industry, and therefore, will not be repeated here.

Una PCB es conocida como monocara o de una sola cara cuando está compuesta de una sola capa de resina aislante y una sola cara de material conductor que es la imagen fotográfica de las conexiones eléctricas que deben ser obtenidas. A PCB is known as monocara or single-sided when it is composed of a single layer of insulating resin and a single side of conductive material that is the photographic image of the electrical connections that must be obtained.

Se produce una PCB a partir de una placa de resina aislante sobre la cual se ha aplicado una lámina fina y homogénea de cobre para recubrir totalmente la base aislante. La parte que no aparece en la imagen que debe ser obtenida es erosionada por una serie de procesos fotográficos y químicos, para obtener al final del proceso una base aislante con la imagen fotográfica del circuito deseado en material conductor. A PCB is produced from an insulating resin plate on which a thin, homogeneous copper sheet has been applied to fully coat the insulating base. The part that does not appear in the image that must be obtained is eroded by a series of photographic and chemical processes, to obtain at the end of the process an insulating base with the photographic image of the desired circuit in conductive material.

Tras esta operación de formación de pistas, la PCB en forma de un producto semielaborado es perforada After this track forming operation, the PCB in the form of a semi-finished product is perforated

adecuadamente con un taladro específico numéricamente controlado para facilitar su conexión con otros componentes. suitably with a specific numerically controlled drill to facilitate its connection with other components.

Tras esta primera etapa, la PCB normalmente es sometida a una serie de mejoras para finalizar el producto, incluyendo la aplicación de un barniz eléctricamente aislante conocido como “antisoldadura” mediante un proceso de enmascaramiento, aplicado únicamente en los puntos en los que la PCB no debe tener acceso eléctrico al exterior, mediante el cual las pistas y las zonas en tensión quedan totalmente aisladas, en un lado por la resina de base y en el otro lado, por el barniz protector antisoldadura, para dejar al descubierto únicamente los extremos de las pistas, es decir, donde normalmente la soldadura se lleva a cabo para conectar un componente o un hilo o una conexión hacia el exterior. After this first stage, the PCB is normally subjected to a series of improvements to finalize the product, including the application of an electrically insulating varnish known as "anti-solder" by a masking process, applied only at the points where the PCB does not must have electrical access to the outside, by means of which the tracks and areas in tension are totally isolated, on one side by the base resin and on the other side, by the anti-weld protective varnish, to expose only the ends of the tracks, that is, where welding is usually carried out to connect a component or a wire or an outward connection.

Normalmente, se somete la PCB a dos procesos de acabado, tales como la aplicación de una serigrafía mediante la cual se realiza un diseño real con un barniz no conductor para facilitar la identificación de los componentes o para imprimir otra información útil para reconocer el producto. Normally, the PCB is subjected to two finishing processes, such as the application of a serigraphy by means of which a real design is carried out with a non-conductive varnish to facilitate the identification of the components or to print other useful information to recognize the product.

Otro proceso al cual se somete la PCB es el tratamiento superficial de aquellas zonas expuestas al aire (no recubiertas por la antisoldadura), para garantizar su protección contra la oxidación típica del cobre desnudo. Este tratamiento es típicamente un revestimiento con aleación de estaño esparcido en caliente sobre la PCB, o una deposición química o electrolítica tal como plateado o dorado en caso de necesitar una planaridad extrema o unas resistencias de contacto muy bajas. Another process to which the PCB is subjected is the surface treatment of those areas exposed to the air (not covered by the anti-solder), to guarantee its protection against the oxidation typical of bare copper. This treatment is typically a hot-tinned tin alloy coating on the PCB, or a chemical or electrolytic deposition such as silver or gold in case of extreme flatness or very low contact resistance.

La presente invención se refiere a un emisor de doble cara multicapa. The present invention relates to a multilayer double-sided emitter.

Un circuito de doble cara está compuesto por un único soporte de resina aislante sobre el cual se aplican dos láminas de cobre, una a cada lado del soporte, siendo dichas láminas procesadas simultáneamente tal como se ha descrito anteriormente. A double-sided circuit is composed of a single insulating resin support on which two copper sheets are applied, one on each side of the support, said sheets being processed simultaneously as described above.

En este caso, el circuito final puede ser más complejo, puesto que, en este caso, se emula una conexión de hilo en la que los conductores pueden cruzarse y superponerse entre sí, de manera que es posible poner en práctica un esquema más complejo. In this case, the final circuit can be more complex, since, in this case, a wire connection is emulated in which the conductors can cross and overlap each other, so that it is possible to implement a more complex scheme.

Este procedimiento requiere un proceso de producción mejor organizado que posibilite una conexión presente en un lado para poder continuar también en el lado opuesto. This procedure requires a better organized production process that allows a connection present on one side to continue on the opposite side as well.

En este caso, se realiza un orificio pasante en el punto en el que las dos capas deben ser conectadas entre sí. Entonces, por medio de un procedimiento electrolítico se forma un depósito galvánico conductor dentro del orificio, y el material aplicado envaina las paredes del orificio para conectar entre sí las dos pistas presentes en los lados opuestos. Este tipo de conexión es conocida como “orificio metalizado” o “metalización”. In this case, a through hole is made at the point where the two layers must be connected to each other. Then, by means of an electrolytic process, a conductive galvanic deposit is formed inside the hole, and the applied material sheaths the walls of the hole to connect the two tracks present on opposite sides. This type of connection is known as "metallic hole" or "metallization".

En particular, se hará referencia a una PCB multicapa formada por unas PCB de doble cara superpuestas, unidas con adhesivo y presionadas entre sí para formar un circuito aún más complejo, en el que las conexiones puedan pasar de un lado al otro a través de los orificios de metalización. In particular, reference will be made to a multilayer PCB formed by superimposed double-sided PCBs, bonded with adhesive and pressed together to form an even more complex circuit, in which the connections can pass from one side to the other through the metallization holes.

Al estudiar estas bobinas tradicionales devanadas en aire o en un carrete que se han utilizado hasta la actualidad como emisores de campo magnético, se ha observado que la mayor pérdida de eficiencia proviene del hecho de que el espesor de cada devanado no es idealmente cero. Este hecho conlleva el problema de no poder utilizar el efecto del campo magnético en un punto próximo al centro de la bobina, en el que, sin embargo, el campo magnético debería ser un máximo. When studying these traditional coils wound in air or on a reel that have been used to date as magnetic field emitters, it has been observed that the greatest loss of efficiency comes from the fact that the thickness of each winding is not ideally zero. This fact entails the problem of not being able to use the effect of the magnetic field at a point close to the center of the coil, in which, however, the magnetic field should be a maximum.

Según la presente invención, en cada cara de una primera placa, se forma una pista de espesor reducido (normalmente, entre 30 y 100 !m) que se extiende a modo de espiral con el fin de concentrar el campo magnético generado por el paso de la corriente eléctrica en un único punto predefinido, que es normalmente pero no esencialmente el centro. According to the present invention, on each face of a first plate, a track of reduced thickness is formed (normally, between 30 and 100 µm) which extends in a spiral manner in order to concentrate the magnetic field generated by the passage of the electric current at a single predefined point, which is normally but not essentially the center.

La presente invención se describirá en la figura 1. Dicha figura muestra una primera cara A1 de una placa A realizada a partir de resina aislante. En la primera cara, una pista 5 tiene forma de espiral. En el ejemplo ilustrado, hay 20 espiras por plano que se extienden alrededor de un eje común 6 correspondiente al centro de la placa. Debería tenerse en cuenta que estas pistas que forman las espiras presentes en cada capa deben tener espesores, anchuras y aislamientos adecuados para generar de manera calibrada el resultado magnético exigido y para permitir la disipación térmica necesaria. The present invention will be described in Figure 1. Said figure shows a first face A1 of a plate A made from insulating resin. On the first face, a track 5 has a spiral shape. In the illustrated example, there are 20 turns per plane that extend around a common axis 6 corresponding to the center of the plate. It should be borne in mind that these tracks that form the turns present in each layer must have adequate thicknesses, widths and insulations to generate the required magnetic result in a calibrated manner and to allow the necessary thermal dissipation.

El espesor de la pista está normalmente comprendido entre 10 y 200 µm, preferentemente 70/100, la anchura de la placa está comprendida entre 0,1 y 20 mm, preferentemente 1 mm y cada lado de la placa presenta un número de espiras comprendido entre 1 y 200, preferentemente 20. En este ejemplo específico, se utiliza un material de base, en el que la suma de la pista de cobre y de la resina aislante proporciona un espesor total de 0,25 mm para cada capa individual. The thickness of the track is normally between 10 and 200 µm, preferably 70/100, the width of the plate is between 0.1 and 20 mm, preferably 1 mm and each side of the plate has a number of turns between 1 and 200, preferably 20. In this specific example, a base material is used, in which the sum of the copper track and the insulating resin provides a total thickness of 0.25 mm for each individual layer.

La forma final del producto es totalmente arbitraria; en la presente invención, las pistas son de patrón circular, el perfil exterior del emisor es cuadrado (de 58 mm de lado), pero puede adaptarse a cualquier geometría conveniente. La pista se extiende desde un primer contacto 12 hasta un segundo contacto 7. Estos sirven para alimentar eléctricamente la espiral. En este caso, aunque el contacto 12 representa un extremo del emisor, el contacto 7 representa su punto intermedio, es decir, un punto que se une al lado siguiente del circuito impreso. The final form of the product is totally arbitrary; In the present invention, the tracks are circular in pattern, the outer profile of the emitter is square (58 mm side), but can be adapted to any convenient geometry. The track extends from a first contact 12 to a second contact 7. These serve to electrically feed the spiral. In this case, although the contact 12 represents one end of the emitter, the contact 7 represents its intermediate point, that is, a point that joins the next side of the printed circuit.

La placa A presenta una segunda cara A2 opuesta a la primera. En la segunda cara, una segunda pista (no representada) tiene la forma, las características y un eje 6 sustancialmente idénticos a los de la primera pista. La única diferencia es que, en la segunda cara, la espira con forma de espiral está diseñada de manera especular para que el recorrido de la corriente y la consiguiente generación del campo magnético no cambien la dirección y por lo tanto, no anule la generada en la primera capa, sino que se sume a la misma. Sin embargo, se conecta al contacto 7 y al contacto 13 en la proximidad al eje 6. Como se afirmó anteriormente, las conexiones eléctricas entre la pista en la primera cara y la de la segunda cara, la geometría de los recorridos y la geometría de las conexiones garantizan que la corriente siempre circule en la misma dirección alrededor del eje 6, permitiendo de este modo que se generen campos magnéticos, que se suman entre sí en el eje. Plate A has a second face A2 opposite the first. On the second side, a second track (not shown) has the shape, characteristics and axis 6 substantially identical to those of the first track. The only difference is that, on the second side, the spiral-shaped spiral is designed to speculate so that the current path and the subsequent generation of the magnetic field do not change the direction and therefore, do not cancel the one generated in the first layer, but it adds to it. However, it connects to contact 7 and contact 13 in the vicinity of axis 6. As stated above, the electrical connections between the track on the first face and that of the second face, the geometry of the paths and the geometry of The connections ensure that the current always circulates in the same direction around axis 6, thus allowing magnetic fields to be generated, which are added together on the axis.

En la forma de realización ilustrada, una segunda placa B, una tercera placa C, una cuarta placa D y una quinta placa E están unidas con adhesivo y presionadas sobre la primera placa A. In the illustrated embodiment, a second plate B, a third plate C, a fourth plate D and a fifth plate E are bonded with adhesive and pressed on the first plate A.

Todas las placas A, B, C, D, E (cinco en total) y las pistas formadas sobre las mismas (diez en total) son sustancialmente idénticas en pares (es decir, las espiras presentes en los cinco lados superiores y las espiras presentes en los cinco lados inferiores de cada placa son idénticos entre sí con la excepción de los contactos con los cuales están conectadas, que son los indicados por los números de referencia 7 a 11, y de 12 al contacto final (no representado). En detalle, el listado de conexiones incluye las siguientes: 12 (conexión de conductor de entrada), 7 (une el lado 1 con el lado 2 referente a la placa A), 13 (une el lado 2 al lado 3 referente a las placas Ay B), 8 (une el lado 3 con el lado 4 referente a la placa B), 14 (une el lado 4 con el lado 5 referente a las placas B y C), 9 (une el lado 5 con el lado 6 referente a la placa C), 15 (une el lado 6 con el lado 7 referente a las placas C y D), 10 (une el lado 7 con el lado 8 referente a la placa D), 16 (une el lado 8 con el lado 9 referente a las placas D y E), 11 (une el lado 9 con el lado 10 referente a la placa E), el contacto final en la salida. All plates A, B, C, D, E (five in total) and the tracks formed on them (ten in total) are substantially identical in pairs (i.e., the turns present on the top five sides and the turns present on the five lower sides of each plate they are identical to each other with the exception of the contacts with which they are connected, which are those indicated by reference numbers 7 to 11, and 12 to the final contact (not shown). , the list of connections includes the following: 12 (input conductor connection), 7 (joins side 1 with side 2 referring to plate A), 13 (joins side 2 to side 3 referring to plates A and B ), 8 (joins side 3 with side 4 referring to plate B), 14 (joins side 4 with side 5 referring to plates B and C), 9 (joins side 5 with side 6 referring to plate C), 15 (joins side 6 with side 7 referring to plates C and D), 10 (joins side 7 with side 8 referring to plate D), 16 (joins side 8 with side 9 referring to plates D and E), 11 (joins side 9 with side 10 referring to plate E), the final contact at the outlet.

Evidentemente, todas las conexiones eléctricas están realizadas para provocar que la corriente circule en la misma dirección a través de las diez pistas previstas, de tal manera que los campos magnéticos generados por las mismas se sumen entre sí en el eje 6. Obviously, all the electrical connections are made to cause the current to circulate in the same direction through the ten provided tracks, in such a way that the magnetic fields generated by them are added together on axis 6.

Debería tenerse en cuenta que incluso si se superpone un número considerable de placas (a este respecto, en otras formas de realización más de cinco placas de doble cara pueden unirse entre sí con adhesivo), el espesor total puede seguir manteniéndose reducido, al tiempo que se mantiene elevada la eficiencia del sistema, dado que el centro de bobina 6 coincide prácticamente con el punto en el cual se puede utilizar el campo magnético generado. It should be borne in mind that even if a considerable number of plates are superimposed (in this respect, in other embodiments more than five double-sided plates can be bonded together with adhesive), the total thickness can still be reduced, while the efficiency of the system is kept high, since the coil center 6 coincides practically with the point at which the generated magnetic field can be used.

Haciendo referencia de nuevo a la forma de realización descrita en la presente memoria, tal como puede apreciarse en la figura 3, la placa E (es decir, la última) puede colocarse apoyada sobre (o fijarse, por ejemplo, mediante adhesivo o de otro modo a) una capa de goma eléctricamente aislante, pero térmicamente conductora. La capa de goma está asociada en el lado opuesto de la placa E a una lámina de material ferromagnético 3. Referring again to the embodiment described herein, as can be seen in Figure 3, the plate E (i.e. the last one) can be placed supported on (or fixed, for example, by adhesive or other mode a) an electrically insulating, but thermally conductive rubber layer. The rubber layer is associated on the opposite side of the plate E to a sheet of ferromagnetic material 3.

La goma que está en contacto con el lado inferior del emisor (en este caso, la placa E) posibilita que la potencia eléctrica activa se disperse, es decir, se disipe de manera ventajosa el calor producido por la corriente que fluye a través de las pistas, transportando de este modo el calor desde la parte activa del emisor hasta la placa de refuerzo que, en este caso, también actúa a modo de disipador térmico. The rubber that is in contact with the lower side of the emitter (in this case, the plate E) makes it possible for the active electrical power to disperse, that is, the heat produced by the current flowing through the fluids is advantageously dissipated. tracks, thus transporting heat from the active part of the emitter to the reinforcing plate which, in this case, also acts as a heat sink.

Por lo tanto, en contraposición con las bobinas tradicionales, la forma planar del producto, la ausencia de carretes de devanado, y el hecho de que las espiras de bobina no estén devanadas, sino formadas sobre el circuito impreso mediante el trazado de cualquier geometría deseada, permiten obtener cualquier forma final regular o irregular. Therefore, in contrast to traditional coils, the planar shape of the product, the absence of winding reels, and the fact that the coil turns are not wound, but formed on the printed circuit by tracing any desired geometry , allow to obtain any final regular or irregular form.

Otra innovación de la presente invención es la aplicación ya descrita de un material ferromagnético para comprimir las líneas de flujo. Another innovation of the present invention is the already described application of a ferromagnetic material to compress the flow lines.

En la figura 5, se puede apreciar que la presencia de la placa ferromagnética 3 (que ventajosamente puede sobresalir perimetralmente con respecto al tamaño de las placas A-E) modifica las líneas de flujo del campo magnético para dar a este último una dirección preferida indicada por la flecha F en la figura. In Figure 5, it can be seen that the presence of the ferromagnetic plate 3 (which can advantageously protrude perimeter with respect to the size of the plates AE) modifies the magnetic field flow lines to give the latter a preferred direction indicated by the arrow F in the figure.

Debería tenerse en cuenta que esta modificación del campo magnético resulta particularmente útil para los emisores utilizados en el campo electromédico que utilizan el flujo magnético generado por un único lado. Dichos emisores normalmente se apoyan sobre la zona que debe ser tratada. La naturaleza circular de las bobinas tradicionales hace que el emisor desarrolle las líneas de flujo simétricamente a ambos lados del emisor, dispersando una mitad del campo magnético generado que, por lo tanto, no se utiliza con fines terapéuticos. It should be borne in mind that this modification of the magnetic field is particularly useful for the emitters used in the electromedical field that use the magnetic flux generated by a single side. These emitters normally rely on the area that must be treated. The circular nature of the traditional coils causes the emitter to develop the flow lines symmetrically on both sides of the emitter, dispersing half of the generated magnetic field that, therefore, is not used for therapeutic purposes.

En contraposición, en la solución propuesta en la presente memoria, casi todo el flujo magnético está dirigido sobre la zona que va a ser tratada, con ventajas evidentes. In contrast, in the solution proposed herein, almost all magnetic flux is directed over the area to be treated, with obvious advantages.

Esencialmente, al apoyar o conectar el emisor (o una pila de emisores) implementado en un PCB por encima de una superficie de apoyo de forma y espesor adecuados, si esta base de apoyo consiste en un material muy ferromagnético (por ejemplo, hierro dúctil con residuos de acero muy bajos), casi todo el flujo generado, y previamente dispersado por la parte no adyacente a la superficie que se va a tratar “rebota” y cambia de dirección, para reforzar el valor de inducción generado por el lado de interés (flecha F). Essentially, when supporting or connecting the emitter (or a stack of emitters) implemented in a PCB above a support surface of suitable shape and thickness, if this support base consists of a very ferromagnetic material (for example, ductile iron with very low steel waste), almost all the flow generated, and previously dispersed by the part not adjacent to the surface to be treated, "bounces" and changes direction, to reinforce the induction value generated by the side of interest ( arrow F).

La presente invención también proporciona otras ventajas en comparación con las bobinas tradicionales. The present invention also provides other advantages compared to traditional coils.

La ausencia del carrete de bobinado significa que la dimensión del “centro-plano de utilización” del campo magnético también se reduce. The absence of the winding reel means that the dimension of the "center-plane of use" of the magnetic field is also reduced.

Con respecto a la implementación en las PCB, si se siguen determinados recursos de producción, es posible alcanzar homogeneidad de producción y repetitividad, lo cual no puede garantizar la bobina de devanado. Dicho de otro modo, la tecnología de PCB posibilita que los emisores muestren diferencias de rendimiento entre las unidades de producto pertenecientes ya sea al mismo lote o a diferentes lotes que son mucho más pequeños que los que pueden ser obtenidos generalmente al comparar las diferencias de rendimiento de las diversas bobinas construidas para la misma especificación. With respect to the implementation in PCBs, if certain production resources are followed, it is possible to achieve homogeneity of production and repeatability, which cannot guarantee the winding coil. In other words, PCB technology enables emitters to show performance differences between product units belonging to either the same batch or to different batches that are much smaller than those that can generally be obtained by comparing the differences in performance of the different coils built for the same specification.

A este respecto, en una bobina de devanado el elevado intervalo de confianza es principalmente debido a la elevada geometría de embalaje del hilo que en cada revolución se apoya en el carrete con una determinada tolerancia de posición. Además, la tensión (el par de devanado) con la cual es devanado el hilo marca una diferencia considerable puesto que la bobina puede ser más o menos compacta, variando de este modo su rendimiento final. In this respect, in a winding coil the high confidence interval is mainly due to the high geometry of packing of the thread that in each revolution rests on the spool with a certain position tolerance. In addition, the tension (the winding torque) with which the wire is wound makes a considerable difference since the coil can be more or less compact, thus varying its final performance.

Otro hecho desconocido es el número de espiras reales, que es inverificable si no se extrae una muestra de hilo del carrete. Another unknown fact is the number of real turns, which is unverifiable if a sample of thread is not drawn from the spool.

Una bobina plana integrada en una PCB, dada su geometría plana, también permite construir dispositivos de menores dimensiones, menos voluminosos y de peso más ligero. A flat coil integrated in a PCB, given its flat geometry, also allows you to build smaller, less bulky and lighter weight devices.

La utilización de la presente invención permite crear un electroimán controlado de manera pulsante o un emisor magnético pulsante, para obtener un valor de inducción magnético determinado en su superficie. The use of the present invention makes it possible to create a pulsed controlled electromagnet or a pulsating magnetic emitter, to obtain a determined magnetic induction value on its surface.

Las figuras muestran, a título de ejemplo, un emisor implementado en una PCB de 10 capas. The figures show, by way of example, a transmitter implemented in a 10-layer PCB.

La figura 1 muestra el modo en que la geometría de espira es visible en la superficie en uno de los dos lados exteriores (una PCB de diez capas presenta ocho lados internamente ocultos y dos lados superficiales visibles). En la figura 2 sustancialmente radiográfica, las diez capas superpuestas se muestran junto con los orificios metalizados utilizados para conectar cada lado con el siguiente, con el fin de simular un hilo continuamente devanado, es decir emular una bobina. Figure 1 shows how the spiral geometry is visible on the surface on one of the two outer sides (a ten-layer PCB has eight internally hidden sides and two visible surface sides). In substantially radiographic figure 2, the ten superimposed layers are shown together with the metallic holes used to connect each side with the next, in order to simulate a continuously wound wire, that is to say emulate a coil.

Otra ventaja que se consigue al implementar dichos inductores de campo magnético pulsantes en un soporte de PCB es que debido al reducido espesor varios inductores pueden apilarse para conseguir una eficiencia aceptable. Si, por el contrario, se apilan diversas bobinas devanadas en aire, teniendo en cuenta el considerable espesor, las emisiones de la primera bobina se anularían antes de llegar a la superficie exterior de la segunda y así sucesivamente. Another advantage achieved by implementing said pulsating magnetic field inductors on a PCB support is that due to the reduced thickness several inductors can be stacked to achieve acceptable efficiency. If, on the contrary, various coils wound in air are stacked, taking into account the considerable thickness, the emissions of the first coil would be canceled before reaching the outer surface of the second and so on.

Asimismo, debería observarse que la geometría de la pista de cobre devanada en espiral presente en cada lado de la PCB posee una geometría plana y ancha, con una superficie de contacto en el exterior que es mucho mayor que la que se puede conseguir con un conductor esmaltado de sección transversal circular utilizado en la formación de las bobinas tradicionales. Este hecho favorece la dispersión del calor generado por el paso de la corriente eléctrica. It should also be noted that the geometry of the spirally wound copper track present on each side of the PCB has a flat and wide geometry, with a contact surface on the outside that is much larger than that which can be achieved with a conductor Enameled circular cross section used in the formation of traditional coils. This fact favors the dispersion of heat generated by the passage of electric current.

En una forma de realización alternativa de la presente invención, no representada, una antena de transmisión de radiofrecuencia puede estar integrada dentro de por lo menos un lado del emisor, normalmente el lado más externo hacia la zona de tratamiento, para permitir, de este modo, implementar emisores de combinación, en los que puedan añadirse los efectos terapéuticos de baja frecuencia (campo magnético pulsante) y de alta frecuencia (ondas radioeléctricas). In an alternative embodiment of the present invention, not shown, a radio frequency transmitting antenna may be integrated into at least one side of the emitter, usually the outermost side towards the treatment zone, to thereby allow , implement combination emitters, in which the therapeutic effects of low frequency (pulsating magnetic field) and high frequency (radio waves) can be added.

Esta puesta en práctica o el alcance de este concepto permite que la medición electrónica y los circuitos de control estén integrados dentro del mismo emisor, de manera que el dispositivo sea inteligente y se reduzcan los costes y las dimensiones. This implementation or the scope of this concept allows electronic measurement and control circuits to be integrated within the same transmitter, so that the device is intelligent and costs and dimensions are reduced.

Por lo tanto, en resumen, las innovaciones y ventajas obtenidas en comparación con las bobinas tradicionales mediante la presente invención son las siguientes: Therefore, in summary, the innovations and advantages obtained in comparison to traditional coils by the present invention are the following:

--: Mayor intervalo de confianza en la fabricación en serie. Greater confidence interval in mass production.

5 -Menor peso. 5 -Lower weight.

--: Menor espesor. Smaller thickness

--: Facilidad para decidir sobre las geometrías más complejas en comparación con una bobina normal devanada 10 en el aire o en un carrete. Ease of deciding on more complex geometries compared to a normal coil wound 10 in the air or on a reel.

--: Mayor eficiencia electromagnética. Greater electromagnetic efficiency.

--: Mayor eficiencia térmica. 15 Higher thermal efficiency fifteen

--: Mayor velocidad de respuesta de control (baja inductancia) Higher control response speed (low inductance)

--: Facilidad para apilar varios emisores acabados (por ejemplo, superponiendo dos o más de los emisores 10 Easy to stack several finished emitters (for example, overlapping two or more of the emitters 10

descritos anteriormente, apoyándolos uno sobre otro en un única placa de refuerzo ferromagnética) para 20 obtener una emisión proporcional al número de emisores apilados. described above, supporting them one on the other in a single ferromagnetic reinforcement plate) to obtain an emission proportional to the number of stacked emitters.

--: Capacidad de disipar la potencia activa por conducción mediante el uso de goma térmicamente conductora para transferir, de este modo, el calor sobre la placa de refuerzo ferromagnética. Ability to dissipate active power by conduction through the use of thermally conductive rubber to transfer heat on the ferromagnetic reinforcement plate.

25 - Capacidad de utilizar la placa de refuerzo ferromagnética para comprimir las líneas de flujo, aumentando de este modo la inducción el lado de interés. 25 - Ability to use the ferromagnetic reinforcement plate to compress the flow lines, thereby increasing the induction on the side of interest.

--: Facilidad para integrar en un una misma PCB circuitos de medición y control eléctrico, o para integrar otras antenas para proporcionar múltiples terapias LF + HF (LF=magnetismo con frecuencia comprendida entre 6 y Ease to integrate electrical measurement and control circuits in the same PCB, or to integrate other antennas to provide multiple LF + HF therapies (LF = magnetism with frequency between 6 and

30 120 Hz + HF= ondas radioeléctricas con frecuencia portadora comprendida entre 20 y 30 MHz e intervalo de repetición de impulsos comprendido entre 0,1 y 5 KHz). 30 120 Hz + HF = radio waves with carrier frequency between 20 and 30 MHz and pulse repetition interval between 0.1 and 5 KHz).

En la forma de realización descrita anteriormente, las espiras en espiral de las pistas presentes en varias de las placas constituyentes del inductor presentan un recorrido sustancialmente circular. Sin embargo, las formas de 35 realización alternativas pueden adoptar cualquier forma, regular o irregular (cuadrada, rectangular, elíptica, geometrías compuestas de cualquier medida y tipo). In the embodiment described above, the spiral turns of the tracks present in several of the constituent plates of the inductor have a substantially circular path. However, alternative embodiments may take any form, regular or irregular (square, rectangular, elliptical, geometries composed of any size and type).

Tal como ya se ha explicado, aunque el inductor descrito anteriormente considerado a modo de ejemplo para describir la invención está formado por cinco placas de doble capa unidas con adhesivo y presionadas entre sí (diez As already explained, although the inductor described above considered by way of example to describe the invention is formed by five double-layer plates bonded with adhesive and pressed together (ten

40 placas en total), evidentemente este número puede verse aumentado o reducido o pueden apilarse más figuras acabadas usando o sin usar la placa de refuerzo ferromagnética, para formar emisores de potencia adecuada aptos para permitir la emisión de un flujo magnético con la necesaria extensión y geometría. 40 plates in total), obviously this number can be increased or reduced or more finished figures can be stacked using or without using the ferromagnetic reinforcement plate, to form suitable power emitters suitable to allow the emission of a magnetic flux with the necessary extension and geometry.

Claims

1. one.: Inductor de campo magnético, que presenta una primera placa (A) de material aislante provista de una primera cara (A1) sobre la cual está formada una primera pista (5) de material electroconductor, presentando dicha primera pista (5) una forma de espiral que se extiende con respecto a un eje (6), presentando la primera placa (A) una segunda cara (A2) sobre la cual está presente una segunda pista de material electroconductor, presentando asimismo la segunda pista una forma de espiral que se extiende con respecto a un eje (6) sustancialmente idéntico al de la primera pista, estando la primera (5) y la segunda pista conectadas eléctricamente entre sí de manera que, cuando una corriente pasa a su través, la primera (5) y la segunda pista generan campos magnéticos que se suman entre sí en dicho eje (6), caracterizado porque solo una de las placas externas está acoplada con una lámina de material ferromagnético (3) adaptada para comprimir las líneas de flujo y mejorar la disipación del calor generado por la corriente que pasa a través de las pistas. Magnetic field inductor, which has a first plate (A) of insulating material provided with a first face (A1) on which a first track (5) of electroconductive material is formed, said first track (5) having a spiral shape which extends with respect to an axis (6), the first plate (A) presenting a second face (A2) on which a second track of electroconductive material is present, the second track also having a spiral shape extending with with respect to an axis (6) substantially identical to that of the first track, the first (5) and the second track being electrically connected to each other such that, when a current passes through it, the first (5) and the second track they generate magnetic fields that add to each other on said axis (6), characterized in that only one of the external plates is coupled with a sheet of ferromagnetic material (3) adapted to compress the flow lines and improve the dissipation Heat ion generated by the current passing through the tracks.

2. 2.: Inductor según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una pluralidad de placas (A, B, C, D, E), provista cada una de ellas de una primera cara sobre la cual está formada una primera pista de material electroconductor, presentando dicha primera pista una forma de espiral que se extiende con respecto a un eje (6) común a todas las placas, presentando una segunda cara de dicha primera placa una segunda pista de material electroconductor, presentando asimismo la segunda pista una forma de espiral que se extiende con respecto a dicho eje común a todas las placas, estando las pistas de cada placa conectadas eléctricamente entre sí, de manera que cuando una corriente pasa a su través, generan campos magnéticos que se suman entre sí en dicho eje común a todas las placas. Inductor according to claim 1, characterized in that it comprises a plurality of plates (A, B, C, D, E), each provided with a first face on which a first electroconductive material track is formed, said first track having a spiral shape that extends with respect to an axis (6) common to all the plates, a second face of said first plate having a second track of electroconductive material, the second track also having a spiral shape that extends with respect to to said axis common to all plates, the tracks of each plate being electrically connected to each other, so that when a current passes through them, they generate magnetic fields that add each other on said axis common to all plates.

3. 3.: Inductor según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que una capa de goma eléctricamente aislante, pero térmicamente conductora está prevista entre la placa externa y la lámina de material ferromagnético. Inductor according to one or more of the preceding claims, wherein an electrically insulating, but thermally conductive rubber layer is provided between the outer plate and the sheet of ferromagnetic material.

4. Four.: Inductor según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos las pistas de placas están recubiertas por un barniz aislante. Inductor according to one or more of the preceding claims, wherein at least the plate tracks are covered by an insulating varnish.

5. 5.: Inductor según la reivindicación 2, en el que una pista adicional está prevista en por lo menos una de dichas placas para la emisión de ondas radioeléctricas. Inductor according to claim 2, wherein an additional track is provided on at least one of said plates for the emission of radio waves.

6. 6.: Inductor según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que cada placa presenta un espesor comprendido entre 0,1 y 2,0 mm, preferentemente 0,25 mm. Inductor according to one or more of the preceding claims, wherein each plate has a thickness between 0.1 and 2.0 mm, preferably 0.25 mm.

7. 7.: Inductor según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que cinco placas (A, B, C, D, E) están previstas unidas entre sí por adhesión, para un total de diez pistas. Inductor according to one or more of the preceding claims, wherein five plates (A, B, C, D, E) are provided joined together by adhesion, for a total of ten tracks.

8. 8.: Inductor según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que cada pista presenta un espesor comprendido entre 10 y 200 !m, preferentemente 70/100 !m, un anchura comprendida entre 0,1 y 20 mm, preferentemente 1 mm, y un número de espiras comprendido entre 1 y 200, preferentemente 20. Inductor according to one or more of the preceding claims, wherein each track has a thickness between 10 and 200 µm, preferably 70/100 µm, a width between 0.1 and 20 mm, preferably 1 mm, and a number of turns between 1 and 200, preferably 20.

9. 9.: Inductor según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha por lo menos una de las placas presenta una pista que actúa a modo de antena para emisión de radiofrecuencia, y/o circuitos de pilotaje, control y/o medición adicionales que son implementados en por lo menos una de las placas. Inductor according to one or more of the preceding claims, wherein said at least one of the plates has a track that acts as an antenna for radio frequency emission, and / or additional pilot, control and / or measurement circuits that are implemented in at least one of the plates.

10. 10.: Inductor según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha pista presenta un desarrollo sustancialmente circular y/o cuadrado y/o rectangular y/o elíptico. Inductor according to one or more of the preceding claims, wherein said track has a substantially circular and / or square and / or rectangular and / or elliptical development.