Del encendedor del coche al enchufe para accesorios de 12 V

El enchufe de 12 V, también conocido como encendedor de cigarrillos de automóvil o toma de corriente auxiliar de 12 V, es el método principal mediante el cual se suministra energía a los dispositivos electrónicos portátiles en automóviles, camiones, vehículos recreativos, barcos y en muchos otros contextos. Si bien estos enchufes se diseñaron originalmente para calentar los encendedores de cigarrillos, rápidamente ganaron popularidad como tomacorriente de facto para automóviles.

Hoy en día es posible alimentar cualquier cosa, desde un teléfono o una tableta de última generación hasta un compresor de neumáticos con exactamente el mismo enchufe que alguna vez se usó solo como encendedor de cigarrillos en el automóvil.

Algunos vehículos vienen con múltiples enchufes con el propósito expreso de alimentar múltiples dispositivos accesorios, aunque es poco común que más de uno sea capaz de aceptar un encendedor de cigarrillos.

En consecuencia, las especificaciones para estas tomas de corriente que figuran en ANSI/SAE J563 Incluye dos variantes: una que funciona con encendedores y otra que no. Si alguna vez ha intentado colocar un encendedor en una toma de encendedor solo para que se caiga, ese es el motivo.

La historia de la energía para accesorios automotrices

Cuando los primeros automóviles salieron a la carretera, la idea de un sistema eléctrico automotriz aún no existía. De hecho, los primeros coches ni siquiera incluían sistemas eléctricos de ningún tipo. Estos automóviles tenían motores que dependían de magnetos para generar chispa, tal como probablemente lo hace su cortadora de césped hoy en día, por lo que no era necesaria ninguna batería. Cuando se incluía iluminación, era mediante lámpara de gas o queroseno, por lo que tampoco allí era necesario ningún sistema eléctrico.

Cuando finalmente llegaron los sistemas eléctricos automotrices, utilizaron generadores de CC. Estos generadores, a diferencia de los alternadores modernos, no requerían ninguna entrada de voltaje para funcionar. Eran accionados por correa, al igual que los alternadores modernos, y proporcionaban la energía CC necesaria para hacer funcionar accesorios como luces.

La siguiente innovación fue la adición de baterías de plomo-ácido para almacenar electricidad y proporcionar una fuente cuando el motor no estaba en marcha. Con esta incorporación, de repente fue posible agregar otros accesorios que hoy damos por sentado, como motores de arranque eléctricos.

Aunque los primeros sistemas eléctricos que incluían tanto un generador de CC como una batería de plomo-ácido técnicamente hacían posibles los accesorios eléctricos, el voltaje ampliamente variable producido por estos generadores creaba problemas. Se utilizaban dispositivos mecánicos para regular el voltaje, pero los sistemas eléctricos automotrices modernos no llegaron hasta la introducción de los alternadores.

A diferencia de los generadores, los alternadores que se encuentran en los automóviles y camiones modernos producen corriente alterna , que se convierte en corriente continua para cargar la batería y proporcionar energía accesoria. Aunque este tipo de sistema eléctrico todavía no proporciona un voltaje completamente uniforme, la salida de voltaje permanece relativamente estable independientemente de qué tan rápido gire el alternador, lo cual fue un factor clave en el surgimiento del encendedor de cigarrillos del automóvil como fuente de alimentación de CC de facto. salida.

La pistola humeante

Aunque la gente había estado alimentando dispositivos accesorios con sus sistemas eléctricos automotrices desde que se inventaron los sistemas eléctricos automotrices, los accesorios tenían que conectarse manualmente. La aparición de una toma de corriente para automóvil de 12 V fue casi accidental, ya que procedía de un propósito inicial completamente diferente.

Tom Blaha / Creative Commons / CC BY-SA 3.0

Los encendedores de cigarrillos, junto con las luces y las radios, estuvieron entre los primeros accesorios que aprovecharon los primeros sistemas eléctricos de los automóviles y comenzaron a aparecer como opciones OEM alrededor de 1925.

Estos primeros encendedores utilizaban un sistema de bobina y carrete, pero fue el llamado encendedor inalámbrico el que eventualmente se convertiría en la toma de corriente de facto para automóviles y barcos.

Estos encendedores inalámbricos para automóviles constan de dos partes: un receptáculo cilíndrico que generalmente se encuentra en el tablero de un automóvil y un enchufe extraíble. El receptáculo está conectado a la alimentación y a tierra, y el enchufe contiene una tira bimetálica enrollada.

Cuando se empuja el enchufe en el receptáculo, la tira enrollada completa un circuito eléctrico y posteriormente se pone al rojo vivo. Cuando se retira el enchufe del receptáculo, la bobina al rojo vivo se puede utilizar para encender un cigarro o un cigarrillo.

Presentamos el enchufe de 12 V

Aunque originalmente no fueron diseñados con el propósito de suministrar energía a los accesorios, los encendedores de cigarrillos de los automóviles brindaron una oportunidad que era simplemente demasiado buena para dejarla pasar. Dado que la parte del encendedor real se podía quitar una vez que la versión de bobina y carrete dejó de usarse, el receptáculo en sí proporcionó un fácil acceso a la energía y a tierra.

Ese fácil acceso a la energía y a tierra permitió el desarrollo de un enchufe que se podía insertar y quitar sin necesidad de conectar permanentemente un accesorio al sistema eléctrico de un automóvil.

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La especificación ANSI/SAE J563 se desarrolló para garantizar la compatibilidad entre los receptáculos del encendedor de cigarrillos y los enchufes de alimentación de 12 V fabricados por diferentes fabricantes. Según la especificación, la parte del cilindro de una toma de 12 V debe conectarse al negativo de la batería, que está conectado a tierra en la mayoría de los sistemas automotrices, mientras que el punto de contacto central está conectado al positivo de la batería.

Con el estándar ANSI/SAW implementado, los terceros pudieron diseñar e introducir una amplia gama de dispositivos, desde bombas de neumáticos hasta secadores de pelo, que fueron diseñados para obtener energía de los enchufes del encendedor de cigarrillos.

Problemas con el uso de un enchufe de 12 V para automóviles

Dado que los encendedores de cigarrillos de los automóviles no fueron diseñados originalmente para usarse como enchufes para accesorios, existen algunos problemas inherentes al usarlos en esa capacidad. En consecuencia, los dispositivos que están diseñados para utilizar una toma de 12 V deben ser capaces de solucionar estas deficiencias.

El mayor problema al utilizar un receptáculo para el encendedor de cigarrillos de un automóvil como toma de 12 V es el diámetro interior y la profundidad del receptáculo. Dado que existe cierta variación en el tamaño de estos receptáculos, a los que a veces se hace referencia como latas, los enchufes de alimentación de 12 V suelen tener contactos con resorte.

Al utilizar contactos accionados por resorte en lugar de contactos fijos, los enchufes de alimentación de 12 V pueden mantener el contacto eléctrico dentro de un rango de tolerancias bastante generoso. Sin embargo, también significa que este tipo de enchufe puede perder contacto eléctrico de vez en cuando.

Tom Blaha / Creative Commons / CC BY-SA 3.0

Otro problema con el uso de un enchufe de 12 V para automóviles está relacionado con la forma en que funcionan los sistemas eléctricos del automóvil. Aunque los alternadores modernos son capaces de mantener una salida de voltaje relativamente uniforme, el funcionamiento normal permite una variedad de voltajes de salida.

Teniendo esto en cuenta, todos los accesorios eléctricos del automóvil deben poder funcionar con aproximadamente 9-14 V CC. En muchos casos, se utiliza un convertidor de CC a CC incorporado para convertir el voltaje de entrada variable en un voltaje de salida constante sobre la marcha.

¿Se podría reemplazar el encendedor del automóvil?

Aunque fumar ya no es tan popular como antes, es poco probable que los encendedores de cigarrillos de los automóviles desaparezcan pronto. A lo largo de los años, algunos automóviles se han vendido sin encendedores y otros han incluido un enchufe accesorio con un enchufe ciego en lugar de un encendedor, pero la idea de deshacerse del encendedor del automóvil por completo todavía no ha tenido éxito.

El problema es que incluso si la gente no utiliza los encendedores de cigarrillos de los automóviles para el propósito para el que fueron diseñados originalmente, demasiados dispositivos portátiles dependen de la tecnología como fuente de energía de facto como para deshacerse de ella por completo.

USB puede resultar un reemplazo aceptable porque muchos dispositivos portátiles usan USB para datos y energía. Es factible que los puertos USB eventualmente superen a los encendedores de cigarrillos y a los enchufes para accesorios en los automóviles, pero es tan fácil simplemente conectar un cargador USB al encendedor de cigarrillos de un automóvil que los fabricantes de automóviles pueden dudar en adoptar plenamente ese tipo de cambio.