Pequenos estímulos elétricos na pele são usados como massagem em muitos tipos de problemas musculares e mesmo em institutos de beleza. Embora a utilização de tais equipamentos exija um melhor estudo por parte da medicina, enquanto não existe uma legislação neste sentido ou uma orientação mais crítica, muitos deles podem ser encontrados no comércio. Para os leitores que desejam fazer experiências com um equipamento deste tipo (recomendando-se uma orientação médica) descrevemos a montagem de alguns circuitos simples.
A ideia básica do massageador por eletrochoque é estimular, por meio de altas tensões criteriosamente controladas e em frequências que podem ser variadas, músculos e nervos de determinadas áreas do corpo.
O estímulo é feito externamente, normalmente por dois eletrodos em formas de chapas que encostam na pele da pessoa, no local a ser estimulado, conforme mostra a figura 1.
Evidentemente não se recomenda de modo algum a utilização da tensão da rede de energia, pois por não haver limitação de corrente existe um grande perigo de danos físicos.
Como pilhas e baterias não fornecem tensão suficiente para vencer a resistência da pele e com isso provocar uma corrente suficiente para produzir algum estímulo, o recurso consiste em se utilizar circuitos inversores capazes de elevar a tensão.
Estes circuitos têm como vantagem o fato de trabalharem com correntes muito baixas, limitando assim o perigo de uma descarga mais forte no usuário.
Os projetos que descrevemos neste artigo são relativamente simples e podem ser usados experimentalmente de diversas formas.
Eles são alimentados por pilhas e produzem estímulos que chegam, no ajuste máximo, a uma tensão maior que 200 V e sua frequência pode ser ajustada até algumas centenas de Hz. Para encontrar o ponto ideal de estímulo os aparelhos têm um controle de intensidade.
Apresentamos então 3 projetos que basicamente possuem o mesmo princípio de funcionamento, diferindo apenas quanto a tecnologia e os componentes usados.
Para os leitores interessados na montagem, a disponibilidade de 3 circuitos facilita a escolha, já que deve-se verificar antes quais são os componentes encontrados no mercado local, e assim não haver problema de conclusão da montagem.
COMO FUNCIONA
Para elevar a baixa tensão contínua de pilhas, e obter com isso pulsos ou uma tensão alternada elevada, não basta somente um transformador. O transformador opera com variações de corrente, o que pode ser conseguido por meio de um sistema comutador comandado por um oscilador.
Apresentamos então 3 configurações possíveis, usando técnicas diferentes.
A primeira e mais simples, consiste em se fazer um oscilador Hartley onde o próprio enrolamento de baixa tensão do transformador atua como carga para o circuito oscilante, proporcionando a realimentação que mantém as oscilações.
Nesta configuração; este transformador determina em boa parte as características de frequência e rendimento do circuito. Temos um controle fino da frequência por meio de P1 e podemos fazer algumas alterações por meio de C3 e C2.
Este circuito fornece entre 200 e 600 V, conforme o transformador, em frequências que vão de 50 Hz a 2000 Hz tipicamente. Sua alimentação poderá ser feita com 4 ou 6 pilhas grandes.
O segundo circuito tem por base um oscilador integrado do tipo 555, que é muito comum em nosso mercado e gera um sinal estável.
Este sinal pode ter sua frequência controlada por meio de um potenciômetro e conforme o capacitor selecionado pela chave podemos ter desde pulsos individuais bem separados, com frequência inferior a 1 Hz até um sinal mais rápido, uma corrente alternada que vai se traduzir em “formigamento” das áreas estimuladas, com frequência até mais de 1 kHz.
O sinal do integrado não excita o transformador, daí precisarmos de um transistor para esta finalidade. Optamos por um transistor NPN de potência de bom rendimento.
Finalmente, no terceiro projeto o oscilador tem por base um circuito integrado CMOS, e sua frequência tanto pode ser ajustada no potenciômetro P1, como modificada em faixa pela seleção de dois capacitores através de uma chave.
Da mesma forma que no circuito anterior, podemos obter desde pulsos individuais, até uma corrente de frequência mais alta.
Em todos os circuitos é agregado um potenciômetro de controle de tensão ou intensidade do choque na saída.
Como todos os circuitos exigem uma certa corrente, o uso de pilhas médias ou grandes é importante.
Dê preferência pilhas alcalinas ou então recarregáveis para a alimentação dos três projetos.
PROJETO 1 - Massageador Transistorizado
O primeiro circuito usa apenas um transistor como base, é o mais simples e tem bom desempenho, fornecendo saídas de tensões que podem superar os 300 V, conforme o transformador usado.
Na figura 2 temos o diagrama completo deste estimulador que cabe numa caixa plástica que tem dimensões basicamente determinadas pelo tipo de suporte de pilhas e pelo transformador.
Na figura 3 temos a disposição dos componentes usados numa placa de circuito impresso.
O transistor de potência deve ser dotado de radiador de calor, e os potenciômetros tanto podem ser lineares como logarítmicos.
O transformador tem primário de 110/220 V e secundário de 6+6 V com corrente entre 200 e 500 mA.
Os capacitores C2 e C3 são de poliéster e C1 é um eletrolítico para 12 V ou mais. Os pontos A e B podem ser bornes ou terminais de parafusos para ligação dos eletrodos.
Prova e uso
Ligue S1 e feche todo o potenciômetro P2 (cursor para o lado de B).
Acione S1 e atue sobre P1 será ouvido um zumbido no transformador, indicando que existe oscilação.
Ligue então dois fios com as pontas descascadas em A e B e segure nas suas pontas com a mesma mão, conforme mostra a figura 4.
Abra vagarosamente P2 até sentir uma sensação de formigamento.
Faça essa operação vagarosamente para não ter surpresas desagradáveis.
Chegando no ponto de excitação, atue sobre P, para verificar a mudança de sensação relacionada a variação de freqüência.
Depois disso é só usar o aparelho ligando os eletrodos aos pontos A e B.
Sempre coloque o potenciômetro P2 no mínimo, para depois de ligar fazer o ajuste do estímulo ideal.
Projeto 1
Semicondutores:
Q1 - TIP31C - transistor NPN de potência
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 1 k ohms
P1 - 47 k ohms - potenciômetro
P2 - 10 k ohms – potenciômetro
Capacitores:
C1 - 100 uF x 12 V - eletrolítico
C2 - 10 nF - poliéster
C3 - 47 nF - poliéster
Diversos:
S1 - Interruptor simples
B1 - 6 V ou 9 V - 4 ou 6 pilhas médias ou grandes
T1 - Transformador com primário de 110/220 V e secundário de 6+6 V de
250 mA a 500 mA
Placa de circuito impresso, radiador de calor para Q1, suporte de pilhas, caixa para montagem, botões para os potenciômetros, bornes para os eletrodos, fios, solda etc.
PROJETO 2 - Massageador com CI 555 e transistor
O diagrama completo desta versão é mostrado na figura 5.
Na figura 6 temos a disposição dos componentes em uma placa de circuito impresso.
Recomendamos o uso de um soquete DlL de 8 pinos para o circuito integrado 555. O transistor Q1 deve ter um radiador de calor.
O transformador T1 tem enrolamento primário de 110 V ou 220 V ligado a P2 e secundário de 6 V a 12 V com corrente de 100 a 500 mA.
Os capacitores são todos de poliéster, exceto C4 que é um eletrolítico de 16 V.
Os resistores são de 1/8 W e os potenciômetros tanto podem ser lineares como log.
O potenciômetro P2 pode incluir o interruptor geral S1.
Prova e Uso
O procedimento para a prova é semelhante ao da versão anterior: ligue S1, coloque P2 (cursor para o lado B), no mínimo e ajuste P1 até ouvir um zumbido no transformador, indicando que existe oscilação.
Vá abrindo vagarosamente P2 com os dedos em eletrodos ligados aos pontos A e B até obter o formigamento.
Altere então P1 e feche S2 para verificar a mudança dos tipos de estímulos, relacionadas a variação de frequência.
Projeto 2
Semicondutores:
CI-1 - 555 - circuito integrado
Q1 - TlP31 - transistor NPN de potência
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 10 k ohms
R2 - 2,2 k ohms
R3 - 1 k ohms
P1 - 1 M ohms - potenciômetro
P2 - 10 k ohms - potenciômetro
Capacitores:
C1 - 470 nF - poliéster ou cerâmico
C2 ~ 47 nF - poliéster ou cerâmico
C3 - 1 nF - poliéster
C4 - 1 000 uF - eletrolítico
DIVERSOS:
T1 - Transformador com primário de 110 V ou 220 V e secundário de 5 V a
12 V de 100 a 500 mA
S1 - interruptor simples
S2 - Interruptor simples
B1 - 6/9 V - 4 ou 6 pilhas médias ou grandes
Placa de circuito impresso, caixa para montagem, fios, solda, suporte de pilhas, botões para os potenciômetros, bornes de saída, radiador de calor para Q1 etc.
Projeto 3 - Massageador CMOS com FET de Potência
Este circuito tem componentes e configuração mais moderna, já que faz uso de um FET de potência.
O FET de potência tem um excelente rendimento na transferência de
energia no transformador, reduzindo assim o gasto das pilhas com uma saída muito mais potente.
Na figura 7 temos o diagrama completo deste massageador.
A disposição dos componentes em uma placa de circuito impresso é mostrada na figura 8.
Qualquer FET de potência para 200 V ou mais pode ser usado no lugar do tipo indicado, desde que possua correntes de dreno de pelo menos 2 A. Este componente deve ser montado num bom radiador de calor.
O transformador é do mesmo tipo das versões anteriores.
Nos pontos A e B deve ser ligado o potenciômetro de 10 k ohms para controle da intensidade da descarga.
O circuito integrado CMOS deve ser dotado de um pequeno soquete DIL de 14 pinos, e os resistores são todos de 1/8 W. Os capacitores C, e C2 podem ser de qualquer tipo enquanto que C3 deve ser um eletrolítico de no mínimo 12 V de tensão de trabalho.
Prova e Uso
A prova de funcionamento é semelhante a do projeto anterior, ligue S1, coloque P2 (cursor para o lado B), no mínimo e ajuste P, até ouvir um zumbido no transformador, indicando que existe oscilação.
Vá abrindo vagarosamente P2 com os dedos em eletrodos ligados aos pontos A e B até obter o formigamento.
Altere então P1 e feche S2 para verificar a mudança dos tipos de estímulos, relacionadas a variação de frequência. sendo neste caso P1, o controle de frequência e P2 de intensidade.
A chave S2 determina duas faixas de frequências de operação para este último projeto.
Projeto 3
Semicondutores:
CI1 - 40938 - circuito integrado CMOS
Q, - SPM830 ou equivalente – FET de potência (SID),
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1, R2 - 10 k ohms
R3 - 1 M ohms
P1 - 100 k ohms - potenciômetro
P2 - 10 k ohms - potenciômetro
Capacitores:
C, - 220 nF - cerâmico ou poliéster
C2 - 22 nF - cerâmico ou poliéster
C3 - 1 000 uF - eletrolítico
Diversos:
S1, S2 - interruptores simples
T1 - Transformador com primário de 110 V ou 220 V e secundário de 5 V a 12 V com 100 a 500 mA.
B1- 6/9 V - 2 ou 6 pilhas médias ou grandes
Placa de circuito impresso, radiador de calor para Q1, soquete para o circuito integrado, suporte de pilhas, caixa para montagem, botões plásticos (knobs) para os potenciômetros, eletrodos, fios, solda etc.
