A tomada de 12 V, também conhecida como isqueiro de carro ou tomada auxiliar de 12 V, é o principal método pelo qual a energia é fornecida a eletrônicos portáteis em carros, caminhões, veículos recreativos, barcos e em vários outros contextos. Embora essas tomadas tenham sido originalmente projetadas para aquecer isqueiros, elas rapidamente ganharam popularidade como uma tomada elétrica automotiva de fato.
Hoje é possível alimentar qualquer coisa, desde um telefone ou tablet de última geração até um compressor de pneu com exatamente a mesma tomada que antes era usada apenas como isqueiro de carro.
Alguns veículos vêm com tomadas múltiplas com o propósito expresso de alimentar vários dispositivos acessórios, embora seja incomum que mais de uma seja capaz de aceitar um isqueiro.
Assim, as especificações para estas tomadas de energia contidas neste ANSI/SAE J563 incluem duas variantes: uma que funciona com isqueiros e outra que não. Se você já tentou colocar um isqueiro na tomada do isqueiro e ele caiu de volta, é por isso.
A história da potência de acessórios automotivos
Quando os primeiros automóveis chegaram às estradas, surgiu a ideia de um sistema elétrico automotivo ainda não existia. Na verdade, os primeiros carros nem sequer incluíam qualquer tipo de sistema elétrico. Esses carros tinham motores que dependiam de magnetos para fornecer faísca, assim como seu cortador de grama provavelmente faz hoje, então nenhuma bateria era necessária. Quando a iluminação era incluída, era por meio de lâmpadas a gás ou querosene, de modo que também não era necessário nenhum sistema elétrico.
Quando os sistemas elétricos automotivos finalmente chegaram, eles usaram geradores DC. Esses geradores, diferentemente dos alternadores modernos, não exigiam nenhuma entrada de tensão para operar. Eles eram acionados por correia, assim como os alternadores modernos, e forneciam a energia CC necessária para acionar acessórios como luzes.
A próxima inovação foi a adição de baterias de chumbo-ácido para armazenar eletricidade e fornecer uma fonte quando o motor não estava funcionando. Com esta adição, de repente tornou-se possível adicionar outros acessórios que hoje consideramos naturais, como motores de partida elétricos.
Embora os primeiros sistemas elétricos que incluíam um gerador CC e uma bateria de chumbo-ácido tornassem tecnicamente possíveis acessórios elétricos, a tensão amplamente variável produzida por esses geradores criava problemas. Dispositivos mecânicos foram usados para regular a tensão, mas os sistemas elétricos automotivos modernos não chegaram realmente até a introdução dos alternadores.
Ao contrário dos geradores, os alternadores encontrados nos carros e caminhões modernos produzem corrente alternada , que é convertido em corrente contínua para carregar a bateria e fornecer energia acessória. Embora este tipo de sistema elétrico ainda não forneça tensão totalmente uniforme, a saída de tensão permanece relativamente estável, independentemente da velocidade com que o alternador está girando, o que foi um fator chave na ascensão do isqueiro do carro como uma fonte de alimentação CC de fato. tomada.
A arma fumegante
Embora as pessoas alimentassem dispositivos acessórios com seus sistemas elétricos automotivos desde que os sistemas elétricos automotivos foram inventados, os acessórios precisavam ser conectados manualmente. O surgimento de uma tomada elétrica automotiva de 12V foi quase acidental, pois foi cooptada a partir de um propósito inicial completamente diferente.
Tom Blaha/Creative Commons/CC BY-SA 3.0
Os isqueiros, juntamente com as luzes e os rádios, estiveram entre os primeiros acessórios a aproveitar as vantagens dos primeiros sistemas elétricos automotivos e começaram a aparecer como opções OEM por volta de 1925.
Esses primeiros isqueiros usavam um sistema de bobina e carretel, mas foi o chamado isqueiro sem fio que eventualmente se tornaria a tomada de energia automotiva e marítima de fato.
Esses isqueiros de carro sem fio consistem em duas partes: um receptáculo cilíndrico que normalmente fica localizado no painel de um carro e um plugue removível. O receptáculo é conectado à alimentação e ao aterramento, e o plugue contém uma tira bimetálica em espiral.
Quando o plugue é inserido no receptáculo, a tira enrolada completa um circuito elétrico e subsequentemente fica incandescente. Quando o plugue é removido do receptáculo, a bobina incandescente pode ser usada para acender um charuto ou cigarro.
Apresentando o soquete 12V
Embora não tenham sido originalmente projetados com o propósito de fornecer energia aos acessórios, os isqueiros dos carros ofereciam uma oportunidade que era simplesmente boa demais para ser desperdiçada. Como a parte do isqueiro real era removível quando a versão bobina e carretel caiu em desuso, o próprio receptáculo fornecia fácil acesso à energia e ao aterramento.
Esse fácil acesso à energia e ao aterramento permitiu o desenvolvimento de um plugue de alimentação que poderia ser inserido e removido sem a necessidade de conectar permanentemente um acessório ao sistema elétrico de um carro.
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A especificação ANSI/SAE J563 foi desenvolvida para garantir a compatibilidade entre receptáculos de isqueiro e plugues de alimentação de 12V de diferentes fabricantes. De acordo com a especificação, a parte do cilindro de uma tomada de 12 V deve ser conectada ao negativo da bateria, que é aterrado na maioria dos sistemas automotivos, enquanto o ponto de contato central está conectado ao positivo da bateria.
Com a norma ANSI/SAW em vigor, terceiros conseguiram conceber e introduzir uma enorme variedade de dispositivos, desde bombas de pneus a secadores de cabelo, que foram concebidos para extrair energia das tomadas de isqueiros.
Problemas com o uso de uma tomada automotiva de 12 V
Uma vez que os isqueiros dos automóveis não foram originalmente concebidos para serem utilizados como tomadas de acessórios, existem alguns problemas inerentes à sua utilização nessa capacidade. Conseqüentemente, os dispositivos projetados para usar uma tomada de 12 V devem ser capazes de solucionar essas deficiências.
O maior problema ao usar um receptáculo de isqueiro de carro como tomada de 12 V é o diâmetro interno e a profundidade do próprio receptáculo. Como há alguma variação no tamanho desses receptáculos, às vezes chamados de latas, os plugues de alimentação de 12 V normalmente possuem contatos com mola.
Ao usar contatos com mola em vez de contatos fixos, os plugues de alimentação de 12 V são capazes de manter o contato elétrico dentro de uma faixa bastante generosa de tolerâncias. No entanto, isso também significa que este tipo de plugue pode perder contato elétrico de vez em quando.
Tom Blaha/Creative Commons/CC BY-SA 3.0
Outro problema com o uso de uma tomada automotiva de 12V está relacionado à forma como os sistemas elétricos automotivos funcionam. Embora os alternadores modernos sejam capazes de manter uma saída de tensão relativamente uniforme, a operação normal permite uma variedade de tensões de saída.
Com isso em mente, todos os acessórios elétricos automotivos devem ser capazes de funcionar com aproximadamente 9-14 Vcc. Em muitos casos, um conversor CC-CC integrado é usado para converter a tensão de entrada variável em uma tensão de saída constante em tempo real.
O isqueiro do carro pode ser substituído?
Embora fumar não seja tão popular como antes, é improvável que os isqueiros dos carros cheguem a algum lugar tão cedo. Alguns carros foram vendidos ao longo dos anos sem isqueiros e outros incluíram uma tomada para acessórios com um plugue vazio em vez de um isqueiro, mas a ideia de abandonar completamente o isqueiro do carro ainda não pegou.
A questão é que, mesmo que as pessoas não usem isqueiros de carro para a finalidade para a qual foram originalmente projetados, muitos dispositivos portáteis dependem da tecnologia como fonte de energia de fato para abandoná-la completamente.
USB pode ser um substituição aceitável porque muitos dispositivos portáteis usam USB para dados e energia. É possível que as portas USB possam eventualmente ultrapassar o isqueiro e as tomadas de acessórios nos carros, mas é tão fácil simplesmente conectar um carregador USB ao isqueiro do carro que os fabricantes automotivos podem hesitar em adotar totalmente esse tipo de mudança.
