Ζώντας με την πρίζα De Facto 12V DC
Η υποδοχή 12V, επίσης γνωστή ως αναπτήρας αυτοκινήτου ή βοηθητική έξοδος ισχύος 12V, είναι η κύρια μέθοδος με την οποία παραδίδεται η ισχύς σε φορητά ηλεκτρονικά μέσα σε αυτοκίνητα, φορτηγά, σκάφη και σε λίγα άλλα περιβάλλοντα. Ενώ αυτές οι υποδοχές είχαν αρχικά σχεδιαστεί για να ζεσταίνουν τους αναπτήρες τσιγάρων, κέρδισαν γρήγορα τη δημοτικότητα ως de facto ηλεκτρική πρίζα αυτοκινήτου.
Σήμερα, είναι δυνατή η τροφοδοσία οτιδήποτε από ένα προηγμένο τηλέφωνο ή tablet υπολογιστή σε ένα συμπιεστή ελαστικών με την ίδια ακριβή πρίζα που κάποτε χρησιμοποιήθηκε μόνο ως αναπτήρα αυτοκινήτου. Ορισμένα οχήματα έρχονται με πολλαπλές υποδοχές για το ρητό σκοπό της τροφοδοσίας πολλαπλών βοηθητικών συσκευών, αν και είναι ασυνήθιστο για περισσότερα από ένα να είναι σε θέση να δεχτούν έναν αναπτήρα τσιγάρων. Συνεπώς, οι προδιαγραφές για αυτές τις πρίζες που περιέχονται στο ANSI / SAE J563 περιλαμβάνουν δύο παραλλαγές: μία που λειτουργεί με αναπτήρες τσιγάρων και μία που δεν το κάνει.
Η ιστορία της ισχύος αξεσουάρ αυτοκινήτων
Όταν τα πρώτα αυτοκίνητα χτύπησαν το δρόμο, η ιδέα ενός ηλεκτρικού συστήματος αυτοκινήτου δεν υπήρχε ακόμα. Στην πραγματικότητα, τα πρώτα αυτοκίνητα δεν περιελάμβαναν καν ηλεκτρικά συστήματα οποιουδήποτε είδους. Από τη στιγμή που χρησιμοποίησαν μαγνήτες για να δώσουν μια σπίθα, όπως συμβαίνει και σήμερα με το χλοοκοπτικό και ο φωτισμός (εάν υπήρχε καθόλου) παρέχεται είτε από λαμπτήρες αερίου είτε από κηροζίνη, απλά δεν απαιτείται ηλεκτρικό σύστημα.
Τα πρώτα ηλεκτροκίνητα συστήματα αυτοκινήτων χρησιμοποίησαν γεννήτριες συνεχούς ρεύματος, οι οποίες (αντίθετα από τους σύγχρονους εναλλάκτες) δεν χρειάζονταν καμία τάση εισόδου για λειτουργία. Οι γεννήτριες αυτές κινούνταν με ιμάντα (όπως ακριβώς και οι σύγχρονοι εναλλάκτες) και παρείχαν την απαραίτητη ισχύ DC για τη λειτουργία εξαρτημάτων όπως τα φώτα. Με την προσθήκη συσσωρευτών μολύβδου-οξέος, έγινε ξαφνικά δυνατή η προσθήκη άλλων "αξεσουάρ" που θεωρούμε δεδομένες σήμερα - όπως οι ηλεκτρικοί εκκινητήρες.
Αν και πρόωρα ηλεκτρικά συστήματα που περιελάμβαναν τόσο μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος όσο και μια μπαταρία μολύβδου οξέος τεχνικά κατασκευασμένα ηλεκτρικά εξαρτήματα, η μεγάλη μεταβλητή τάση που παράγεται από αυτές τις γεννήτριες δημιούργησε ζητήματα. Οι μηχανικές συσκευές χρησιμοποιήθηκαν για τη ρύθμιση της τάσης, αλλά τα ηλεκτρικά συστήματα αυτοκινήτων δεν έφτασαν στη σύγχρονη εποχή μέχρι την εισαγωγή των εναλλάκτη.
Σε αντίθεση με τις γεννήτριες, οι εναλλάκτες που υπάρχουν στα σύγχρονα αυτοκίνητα και τα φορτηγά παράγουν εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο μετατρέπεται σε συνεχές ρεύμα για τη φόρτιση της μπαταρίας και την παροχή βοηθητικής ισχύος. Παρόλο που αυτός ο τύπος ηλεκτρικού συστήματος εξακολουθεί να μην παρέχει εντελώς ομοιόμορφη τάση, η έξοδος τάσης παραμένει σχετικά σταθερή ανεξάρτητα από το πόσο γρήγορα περιστρέφεται ο εναλλάκτης, πράγμα που αποτελεί βασικό παράγοντα στην άνοδο του αναπτήρα τσιγάρου αυτοκινήτου ως de facto ισχύ DC έξοδος.
Το όπλο καπνίσματος
Παρόλο που οι άνθρωποι τροφοδοτούσαν βοηθητικές συσκευές με τα αυτοκίνητα ηλεκτρικά συστήματα τους από τότε που τα αυτοκίνητα ηλεκτρικά συστήματα είχαν εφευρεθεί αρχικά, τα αξεσουάρ έπρεπε να συνδεθούν με το χέρι. Η εμφάνιση μιας ηλεκτρικής πρίζας αυτοκινήτου 12V ήταν σχεδόν τυχαία, καθώς συνδιορίστηκε από έναν εντελώς διαφορετικό αρχικό σκοπό.
Ο αναπτήρας, μαζί με τα φώτα και τα ραδιόφωνα , ήταν μεταξύ των πρώτων αξεσουάρ για να επωφεληθούν από τα πρώτα αυτοκίνητα ηλεκτρικά συστήματα και άρχισαν να εμφανίζονται ως επιλογές ΚΑΕ περίπου μέχρι το 1925. Αυτοί οι πρώτοι αναπτήρες χρησιμοποιούσαν ένα σύστημα "πηνίου και κυλίνδρων" ήταν ο λεγόμενος "ασύρματος" αναπτήρας που τελικά θα γινόταν η de facto αυτοκινητοβιομηχανία (και θαλάσσια) ηλεκτρική πρίζα.
Αυτοί οι "ασύρματοι" αναπτήρες τσιγάρων αυτοκινήτων αποτελούνται από δύο μέρη: ένα κυλινδρικό δοχείο που βρίσκεται συνήθως στην παύλα ενός αυτοκινήτου και ένα αποσπώμενο βύσμα. Η υποδοχή συνδέεται με την τροφοδοσία και τη γείωση και το βύσμα περιέχει μια περιτυλιγμένη, διμεταλλική λωρίδα. Όταν το βύσμα ωθείται στην υποδοχή, η περιτυλιγμένη λωρίδα ολοκληρώνει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και στη συνέχεια γίνεται κόκκινη ζεστή. Όταν το βύσμα αφαιρεθεί από την υποδοχή, το κόκκινο καυτό πηνίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ανάψει ένα πούρο ή ένα τσιγάρο.
Εύκολο DC: Εισαγωγή της υποδοχής 12V
Αν και δεν είχαν σχεδιαστεί αρχικά με αυτό το σκοπό, οι αναπτήρες τσιγάρων αυτοκινήτων παρείχαν μια ευκαιρία που ήταν απλά πάρα πολύ καλή για να περάσει. Δεδομένου ότι το πραγματικό τμήμα του αναπτήρα ήταν αφαιρούμενο μόλις η έκδοση του πηνίου και του κυλίνδρου έπεσε εκτός χρήσης, ο ίδιος ο υποδοχέας παρέσχε εύκολη πρόσβαση στην ισχύ και τη γη. Αυτό επέτρεψε την ανάπτυξη ενός ρευματολήπτη που θα μπορούσε να εισαχθεί και να αφαιρεθεί χωρίς να χρειάζεται να συνδέει μόνιμα ένα εξάρτημα στο ηλεκτρικό σύστημα ενός αυτοκινήτου.
Η προδιαγραφή ANSI / SAE J563 αναπτύχθηκε για να εξασφαλίσει τη συμβατότητα μεταξύ δοχείων αναπτήρα και βύσματος ισχύος 12V από διαφορετικούς κατασκευαστές. Σύμφωνα με τις προδιαγραφές, το τμήμα κυλίνδρου μιας πρίζας 12V πρέπει να συνδεθεί με ένα αρνητικό (το οποίο είναι το έδαφος της μπαταρίας στα περισσότερα αυτοκίνητα συστήματα), ενώ το κέντρο του σημείου επαφής είναι συνδεδεμένο σε θετικό.
Προβλήματα με τη χρήση μιας αυτοκόλλητης υποδοχής 12V
Δεδομένου ότι οι αναπτήρες τσιγάρων αυτοκινήτων δεν προορίζονταν αρχικά για χρήση ως υποδοχές αξεσουάρ, υπάρχουν μερικά εγγενή προβλήματα με τη χρήση τους σε αυτή την ικανότητα . Συνεπώς, οι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για να χρησιμοποιούν μια πρίζα 12V πρέπει να μπορούν να λειτουργούν γύρω από αυτές τις αδυναμίες.
Το μεγαλύτερο πρόβλημα με τη χρήση μιας υποδοχής αναπτήρα τσιγάρου ως υποδοχή 12V είναι το μέγεθος (εσωτερική διάμετρος και βάθος) του ίδιου του δοχείου. Δεδομένου ότι υπάρχουν κάποιες διακυμάνσεις στο μέγεθος μιας υποδοχής (μερικές φορές αναφέρεται ως κουτί), τα βύσματα ισχύος 12V έχουν συνήθως επαφές με ελατήρια. Αυτό τους επιτρέπει να διατηρούν ηλεκτρική επαφή μέσα σε ένα δεδομένο εύρος ανοχών, αλλά σημαίνει επίσης ότι το φις μπορεί να χάσει ηλεκτρική επαφή από καιρό σε καιρό.
Ένα άλλο ζήτημα με τη χρήση μιας πρίζας αυτοκινήτου 12V σχετίζεται με τον τρόπο λειτουργίας των ηλεκτρικών συστημάτων αυτοκινήτων. Αν και οι σύγχρονοι εναλλάκτες είναι σε θέση να διατηρούν μια σχετικά ομοιόμορφη τάση, η κανονική λειτουργία επιτρέπει μια σειρά τάσεων εξόδου. Με αυτό κατά νου, όλα τα ηλεκτρικά εξαρτήματα αυτοκινήτων πρέπει να είναι σε θέση να λειτουργούν σε περίπου 9-14V DC. Σε πολλές περιπτώσεις, ένας ενσωματωμένος μετατροπέας συνεχούς ρεύματος DC χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της μεταβλητής τάσης εισόδου σε μια σταθερή τάση εξόδου στην πτήση.
Θα μπορούσε να αντικατασταθεί ο αναπτήρας τσιγάρων αυτοκινήτου;
Παρόλο που το κάπνισμα δεν είναι τόσο δημοφιλές όσο ήταν κάποτε, οι αναπτήρες τσιγάρων αυτοκινήτων είναι απίθανο να πάνε οπουδήποτε και πολύ σύντομα. Ορισμένα αυτοκίνητα έχουν αποσταλεί με την πάροδο των χρόνων χωρίς αναπτήρες και άλλοι έχουν μια υποδοχή αξεσουάρ με ένα κενό βύσμα αντί για έναν αναπτήρα, αλλά η ιδέα να βγει ο αναπτήρας του αυτοκινήτου εντελώς ακόμα δεν έχει πιαστεί.
Το ζήτημα είναι ότι ακόμη και αν οι άνθρωποι δεν χρησιμοποιούν αναπτήρες τσιγάρων αυτοκινήτου για το σκοπό που είχαν αρχικά σχεδιαστεί, πάρα πολλές φορητές συσκευές βασίζονται στην τεχνολογία ως μια πηγή ενέργειας de facto για να την αποβάλουν εντελώς. Το USB μπορεί να αποδειχθεί αποδεκτή αντικατάσταση αφού τόσες πολλές φορητές συσκευές χρησιμοποιούν USB ήδη, αλλά είναι ήδη εξαιρετικά απλό να συνδέσετε έναν φορτιστή USB σε έναν αναπτήρα αυτοκινήτου και να τον καλέσετε μια μέρα.