Hoe sigarettenaanstekers 12V accessoire-aansluitingen werden

De 12V-aansluiting, ook wel bekend als sigarettenaansteker in de auto of 12V extra stopcontact, is de primaire methode waarmee stroom wordt geleverd aan: draagbare elektronica in auto's, vrachtwagens, recreatieve voertuigen, boten en in een handvol andere contexten. Hoewel deze stopcontacten oorspronkelijk waren ontworpen om sigarettenaanstekers op te warmen, werden ze al snel populair als een feitelijk stopcontact voor auto's.

Tegenwoordig is het mogelijk om alles van stroom te voorzien, van een geavanceerde telefoon of tablet tot een bandencompressor met exact dezelfde aansluiting die ooit alleen als sigarettenaansteker in een auto werd gebruikt.

Sommige voertuigen worden geleverd met meerdere stopcontacten met het uitdrukkelijke doel om meerdere accessoire-apparaten van stroom te voorzien, hoewel het ongebruikelijk is dat meer dan één een sigarettenaansteker kan accepteren.

Dienovereenkomstig zijn de specificaties voor deze stopcontacten die zijn opgenomen in ANSI/SAE J563 bevatten twee varianten: een die werkt met sigarettenaanstekers en een die dat niet doet. Als je ooit hebt geprobeerd een sigarettenaansteker in een sigarettenaansteker te steken, zodat hij er meteen weer uit valt, dan is dat de reden.

De geschiedenis van de kracht van auto-accessoires

Toen de eerste auto's de weg op gingen, ontstond het idee van een auto elektrisch systeem: bestond nog niet. In feite bevatten de eerste auto's niet eens elektrische systemen van welke aard dan ook. Deze auto's hadden motoren die afhankelijk waren van magneto's om een ​​vonk te leveren, net zoals uw grasmaaier tegenwoordig waarschijnlijk doet, dus er was geen batterij nodig. Toen er al verlichting was, was dat via een gas- of petroleumlamp, dus ook daar was geen elektrische installatie nodig.

Toen elektrische systemen voor auto's eindelijk arriveerden, gebruikten ze gelijkstroomgeneratoren. Deze generatoren hadden, in tegenstelling tot moderne dynamo's, geen spanningsinvoer nodig om te werken. Ze werden aangedreven door een riem, net als moderne dynamo's, en ze leverden de nodige gelijkstroom om accessoires zoals lampen te laten werken.

De volgende innovatie was de toevoeging van loodzuuraccu's om elektriciteit op te slaan en als bron te dienen wanneer de motor niet draaide. Met deze toevoeging werd het ineens mogelijk om andere accessoires toe te voegen die we tegenwoordig als vanzelfsprekend beschouwen, zoals elektrische startmotoren.

Hoewel vroege elektrische systemen die zowel een gelijkstroom generator en een loodzuuraccu maakten elektrische accessoires technisch mogelijk, de sterk variabele spanning die door deze generatoren werd geproduceerd, zorgde voor problemen. Mechanische apparaten werden gebruikt om de spanning te regelen, maar moderne elektrische systemen voor auto's kwamen pas echt tot de introductie van dynamo's.

In tegenstelling tot generatoren produceren de dynamo's in moderne auto's en vrachtwagens: wisselstroom, die wordt omgezet in gelijkstroom om de batterij op te laden en de accessoires van stroom te voorzien. Hoewel dit type elektrisch systeem nog steeds geen volledig uniforme spanning levert, blijft de uitgangsspanning relatief stabiel ongeacht hoe snel de dynamo draait, wat een sleutelfactor was in de opkomst van de sigarettenaansteker in de auto als een de facto gelijkstroomvoeding uitlaat.

Het rokende pistool

Hoewel mensen al vanaf het moment dat elektrische systemen voor auto's werden uitgevonden, accessoires met hun elektrische systemen voor auto's van stroom hadden voorzien, moesten accessoires handmatig worden aangesloten. Het uiterlijk van een 12V-stopcontact voor auto's was bijna toevallig, omdat het werd gecoöpteerd vanuit een heel ander oorspronkelijk doel.

Sigarettenaanstekers, samen met lichten en radio's, behoorden tot de eerste accessoires die profiteerden van vroege elektrische systemen voor auto's, en ze begonnen rond 1925 als OEM-opties te verschijnen.

Deze vroege sigarettenaanstekers gebruikten een "coil and reel" -systeem, maar het was de zogenaamde "draadloze" sigarettenaansteker die uiteindelijk het de facto stopcontact voor auto's en schepen zou worden.

Deze "draadloze" sigarettenaanstekers in auto's bestaan ​​uit twee delen: een cilindrische houder die zich typisch in het dashboard van een auto bevindt en een verwijderbare stekker. Het stopcontact is verbonden met stroom en aarde en de stekker bevat een opgerolde, bimetalen strip.

Wanneer de stekker in het stopcontact wordt geduwd, voltooit de opgerolde strip een elektrisch circuit en wordt vervolgens roodgloeiend. Wanneer de stekker uit het stopcontact wordt gehaald, kan de gloeiend hete spoel worden gebruikt om een ​​sigaar of sigaret aan te steken.

Introductie van de 12V-aansluiting

Hoewel ze oorspronkelijk niet waren ontworpen om accessoires van stroom te voorzien, boden sigarettenaanstekers in auto's een kans die te mooi was om te laten liggen. Omdat het eigenlijke lichtere deel verwijderbaar was zodra de spoel-en-reel-versie buiten gebruik viel, bood de houder zelf gemakkelijke toegang tot stroom en aarde.

Die gemakkelijke toegang tot stroom en aarde zorgde voor de ontwikkeling van een stekker die kon worden geplaatst en verwijderd zonder dat dit nodig was een accessoire permanent bedraden in het elektrische systeem van een auto.

De ANSI/SAE J563-specificatie is ontwikkeld om compatibiliteit te garanderen tussen sigarettenaanstekeraansluitingen en 12V-stekkers van verschillende fabrikanten. Volgens de specificatie moet het cilindergedeelte van een 12V-aansluiting op de batterij worden aangesloten negatief, die in de meeste autosystemen is geaard, terwijl het middelste contactpunt is verbonden met de batterij positief.

Met de ANSI/SAW-standaard konden derde partijen een enorm scala aan apparaten ontwerpen en introduceren, van bandenpompen tot haardrogers, die zijn ontworpen om stroom te halen uit sigarettenaanstekeraansluitingen.

Problemen met het gebruik van een 12v-aansluiting voor auto's

Aangezien sigarettenaanstekers in auto's oorspronkelijk niet bedoeld waren voor gebruik als accessoire-aansluitingen, zijn er een paar inherente problemen bij het gebruik ervan in die hoedanigheid. Apparaten die zijn ontworpen om een ​​12V-stopcontact te gebruiken, moeten daarom in staat zijn om deze tekortkomingen te omzeilen.

Het grootste probleem bij het gebruik van een sigarettenaansteker in de auto als een 12V-aansluiting is de binnendiameter en diepte van de houder zelf. Aangezien er enige variatie is in de grootte van deze contactdozen, die soms blikjes worden genoemd, hebben 12V-stekkers meestal veerbelaste contacten.

Door veerbelaste contacten te gebruiken in plaats van vaste contacten, kunnen 12V-stekkers het elektrisch contact binnen een vrij ruime tolerantiemarge behouden. Het betekent echter ook dat dit type stekker van tijd tot tijd het elektrische contact kan verliezen.

Een ander probleem met het gebruik van een 12V-aansluiting voor auto's heeft te maken met de manier waarop elektrische systemen in auto's werken. Hoewel moderne dynamo's in staat zijn om een ​​relatief uniforme uitgangsspanning te behouden, staat de normale werking een reeks uitgangsspanningen toe.

Met dat in gedachten moeten alle elektrische accessoires voor auto's kunnen werken op ongeveer 9-14V DC. In veel gevallen wordt een ingebouwde DC-naar-DC-converter gebruikt om de variabele ingangsspanning on-the-fly om te zetten in een stabiele uitgangsspanning.

Kan de sigarettenaansteker in de auto worden vervangen?

Hoewel roken niet zo populair is als het ooit was, is het onwaarschijnlijk dat sigarettenaanstekers in de auto snel ergens heen gaan. Sommige auto's zijn in de loop der jaren zonder sigarettenaanstekers verzonden en andere hebben een accessoire-aansluiting met een blanco stekker in plaats van een aansteker, maar het idee om de sigarettenaansteker in de auto helemaal te dumpen, is nog steeds niet aangeslagen.

Het probleem is dat zelfs als mensen de sigarettenaanstekers in de auto niet gebruiken voor het doel waarvoor ze oorspronkelijk waren: ontworpen, veel te veel draagbare apparaten vertrouwen op de technologie als een de facto stroombron om het te dumpen allemaal samen.

USB kan een bewijs zijn aanvaardbare vervanging omdat zoveel draagbare apparaten USB gebruiken voor gegevens en stroom. Het is mogelijk dat USB-poorten uiteindelijk de sigarettenaansteker- en accessoire-aansluitingen in auto's zouden kunnen inhalen, maar het is zo gemakkelijk om sluit gewoon een USB-oplader aan op een sigarettenaansteker in de auto die autofabrikanten misschien aarzelen om dat type volledig te omarmen verandering.