Dall'accendisigari dell'auto alla presa per accessori da 12 V

La presa da 12 V, variamente nota anche come accendisigari per auto o presa di alimentazione ausiliaria da 12 V, è il metodo principale con cui l'alimentazione viene fornita ai dispositivi elettronici portatili in automobili, camion, veicoli ricreativi, barche e in una manciata di altri contesti. Sebbene queste prese siano state originariamente progettate per riscaldare gli accendini, hanno rapidamente guadagnato popolarità come presa elettrica automobilistica di fatto.

Oggi è possibile alimentare qualsiasi cosa, da un telefono o tablet all'avanguardia a un compressore per pneumatici, con la stessa identica presa che un tempo veniva utilizzata solo come accendisigari dell'auto.

Alcuni veicoli sono dotati di prese multiple con il preciso scopo di alimentare più dispositivi accessori, anche se è raro che più di una sia in grado di accettare un accendisigari.

Di conseguenza, le specifiche per queste prese di corrente contenute in ANSI/SAE J563 includono due varianti: una che funziona con gli accendini e una no. Se hai mai provato a inserire un accendisigari nella presa dell'accendisigari solo per poi ricadere, ecco perché.

La storia della potenza degli accessori automobilistici

Quando le prime automobili iniziarono a circolare sulla strada, l'idea di un impianto elettrico automobilistico non esisteva ancora. Le prime vetture, infatti, non prevedevano nemmeno impianti elettrici di alcun tipo. Queste auto avevano motori che si affidavano ai magneti per fornire una scintilla, proprio come probabilmente fa oggi il tuo tosaerba, quindi non era necessaria alcuna batteria. Quando l'illuminazione era inclusa, era tramite lampade a gas o kerosene, quindi anche lì non era necessario l'impianto elettrico.

Quando finalmente arrivarono i sistemi elettrici automobilistici, usarono generatori DC. Questi generatori, a differenza dei moderni alternatori, non richiedevano alcun ingresso di tensione per funzionare. Erano azionati da una cinghia, proprio come i moderni alternatori, e fornivano la potenza CC necessaria per far funzionare accessori come le luci.

L'innovazione successiva fu l'aggiunta di batterie al piombo per immagazzinare elettricità e fornire una fonte quando il motore non era in funzione. Con questa aggiunta è diventato improvvisamente possibile aggiungere altri accessori che oggi diamo per scontati, come i motorini di avviamento elettrici.

Sebbene i primi sistemi elettrici che includevano sia un generatore CC che una batteria al piombo rendessero tecnicamente possibili gli accessori elettrici, la tensione ampiamente variabile prodotta da questi generatori creava problemi. Per regolare la tensione venivano utilizzati dispositivi meccanici, ma i moderni sistemi elettrici automobilistici non arrivarono fino all’introduzione degli alternatori.

A differenza dei generatori, gli alternatori presenti nelle auto e nei camion moderni producono corrente alternata , che viene convertito in corrente continua per caricare la batteria e fornire alimentazione accessoria. Sebbene questo tipo di sistema elettrico non fornisca ancora una tensione del tutto uniforme, la tensione in uscita rimane relativamente stabile indipendentemente dalla velocità di rotazione dell'alternatore, il che è stato un fattore chiave nell'ascesa dell'accendisigari dell'auto come alimentazione CC di fatto. presa.

La pistola fumante

Sebbene le persone abbiano alimentato i dispositivi accessori con i loro sistemi elettrici automobilistici sin da quando furono inventati i sistemi elettrici automobilistici, gli accessori dovevano essere cablati manualmente. La comparsa di una presa elettrica automobilistica da 12 V è stata quasi casuale, poiché è stata cooptata da uno scopo iniziale completamente diverso.

Tom Blaha / Creative Commons / CC BY-SA 3.0

Gli accendisigari, insieme alle luci e alle radio, furono tra i primi accessori a sfruttare i primi sistemi elettrici automobilistici e iniziarono ad apparire come opzioni OEM intorno al 1925.

Questi primi accendini utilizzavano un sistema a bobina, ma fu il cosiddetto accendisigari wireless che alla fine sarebbe diventato di fatto la presa di corrente automobilistica e marina.

Questi accendisigari wireless per auto sono costituiti da due parti: una presa cilindrica che di solito si trova nel cruscotto dell'auto e una spina rimovibile. La presa è collegata all'alimentazione e alla terra e la spina contiene una striscia bimetallica a spirale.

Quando la spina viene inserita nella presa, la striscia a spirale completa un circuito elettrico e successivamente diventa rovente. Quando la spina viene rimossa dalla presa, la bobina rovente può essere utilizzata per accendere un sigaro o una sigaretta.

Presentazione della presa da 12 V

Sebbene non siano stati originariamente progettati con lo scopo di fornire energia agli accessori, gli accendisigari per auto offrivano un’opportunità semplicemente troppo buona per lasciarsi sfuggire. Poiché la parte effettiva dell'accendino era rimovibile una volta che la versione con bobina e bobina cadeva in disuso, la presa stessa forniva un facile accesso all'alimentazione e alla terra.

Questo facile accesso all'alimentazione e alla terra ha consentito lo sviluppo di una spina di alimentazione che poteva essere inserita e rimossa senza la necessità di collegare in modo permanente un accessorio all'impianto elettrico di un'auto.

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La specifica ANSI/SAE J563 è stata sviluppata per garantire la compatibilità tra le prese per accendisigari e le spine di alimentazione da 12 V realizzate da diversi produttori. Secondo le specifiche, la parte cilindrica di una presa da 12 V deve essere collegata al negativo della batteria, che nella maggior parte dei sistemi automobilistici è collegato a terra, mentre il punto di contatto centrale è collegato al positivo della batteria.

Con lo standard ANSI/SAW in vigore, terze parti sono state in grado di progettare e introdurre una vasta gamma di dispositivi, dalle pompe per pneumatici agli asciugacapelli, progettati per assorbire energia dalle prese dell'accendisigari.

Problemi con l'utilizzo di una presa automobilistica da 12 V

Poiché gli accendisigari per auto non erano originariamente destinati all'uso come prese per accessori, ci sono alcuni problemi intrinseci al loro utilizzo in tale veste. Di conseguenza, i dispositivi progettati per utilizzare una presa da 12 V devono essere in grado di aggirare queste carenze.

Il problema più grande con l'utilizzo di una presa accendisigari per auto come presa da 12 V è il diametro interno e la profondità della presa stessa. Poiché vi sono alcune variazioni nelle dimensioni di queste prese, che a volte vengono chiamate lattine, le spine di alimentazione da 12 V in genere hanno contatti caricati a molla.

Utilizzando contatti caricati a molla anziché contatti fissi, le spine di alimentazione da 12 V sono in grado di mantenere il contatto elettrico entro un intervallo di tolleranze abbastanza ampio. Tuttavia, ciò significa anche che questo tipo di spina può occasionalmente perdere il contatto elettrico.

Tom Blaha / Creative Commons / CC BY-SA 3.0

Un altro problema con l'utilizzo di una presa da 12 V per auto è legato al modo in cui funzionano gli impianti elettrici dell'auto. Sebbene i moderni alternatori siano in grado di mantenere una tensione di uscita relativamente uniforme, il normale funzionamento consente un intervallo di tensioni di uscita.

Tenendo presente questo, tutti gli accessori elettrici automobilistici devono essere in grado di funzionare con circa 9-14 V CC. In molti casi, viene utilizzato un convertitore CC-CC integrato per convertire al volo la tensione di ingresso variabile in una tensione di uscita costante.

È possibile sostituire l'accendisigari dell'auto?

Anche se il fumo non è più così popolare come una volta, è improbabile che gli accendini delle auto vadano ovunque presto. Alcune auto sono state spedite nel corso degli anni senza accendisigari, e altre hanno incluso una presa accessoria con una spina vuota invece di un accendino, ma l'idea di abbandonare del tutto l'accendisigari dell'auto non ha ancora preso piede.

Il problema è che, anche se le persone non utilizzano gli accendisigari delle auto per lo scopo per cui sono stati originariamente progettati, troppi dispositivi portatili si affidano alla tecnologia come fonte di energia di fatto per abbandonarla del tutto.

L'USB potrebbe rivelarsi un problema sostituzione accettabile perché tanti dispositivi portatili utilizzano USB per dati e alimentazione. È possibile che le porte USB possano eventualmente superare le prese per accendisigari e accessori nelle auto, ma è così facile collegare semplicemente un caricabatterie USB all'accendisigari dell'auto che i produttori automobilistici potrebbero esitare ad abbracciare pienamente questo tipo di cambiamento.