Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен из гнезда прикуривателя )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с похожими на вид, но несовместимыми розетками / вилками ISO 4165 (также называемыми «Hella», «Powerlet» или «Merit»), используемыми на мотоциклах (особенно BMW), в автодомах и т. Д.
Металлические и пластиковые гнезда для прикуривателя

Розетка вспомогательных силовой автомобильной (также известный как выпускное отверстие автомобиля , автомобильная розетка , автомобильная розетка , автомобильная розетка , прикуриватель , прикуриватель розетка или прикуриватель [1] ) в качестве автомобиля был первоначально разработано для питания электрический нагреваются прикуриватель , [1] но стал де-факто стандартным разъемом постоянного тока для подачи электроэнергии для портативных аксессуаров, используемых в автомобиле или рядом с ним , [1] непосредственно от бортовой сети автомобиля.

В большинстве автомобилей присутствует как минимум одна автомобильная розетка. Некоторые автомобили, особенно фургоны , имеют больше розеток, обычно одна для передних пассажиров, одна для задних пассажиров и одна для багажника.

Напряжение электрической розетки, как правило , около 12 В постоянного тока , (13,5В до 15В , а работающий двигатель вращается генератор, чтобы зарядить батарею автомобиля , обеспечивая при этом электрическую энергию), так как она непосредственно работает без регулирования от автомобиля электрическая система.

Цепь питания 12 В защищена автомобильным предохранителем , часто рассчитанным на ток от 10 до 20 ампер. Крупные электроприборы, такие как фены или тостеры, потребляют слишком много энергии для питания от вспомогательной розетки.

История [ править ]

Электрический прикуриватель был изобретен и запатентован в начале 1880-х годов австрийско-швейцарским изобретателем Фридрихом Вильгельмом Шиндлером  [ де ] . [ необходима цитата ] В 1890-х эти инструменты продавались как электрические зажигалки для сигар ( Cigarrenanzünder ), а позже как Zigarrenanzünder в основных каталогах складских помещений Германии. [ необходима цитата ] Вероятно, в 1920-х они были переименованы в «зажигалки», так как сигареты по продажам обогнали сигары.

В 1921 году Моррис Патент США 1376154 был выдан на так называемую «беспроводную» или «беспроводную» зажигалку со съемным элементом. Воспламенитель нагревали в гнезде, а затем вручную извлекали для использования через соответствующий промежуток времени. [2]

В Соединенных Штатах зажигалки для сигарет начали появляться в качестве стандартного оборудования автомобилей в 1925–1926 годах. [3]

В 1928 году компания Connecticut Automotive Specialty Company (Casco) в Бриджпорте запатентовала свою версию автомобильного прикуривателя, в которой использовались шнур и катушка. [4] В зажигалках катушечного типа блок воспламенителя был соединен с источником тока кабелем, намотанным на пружинный барабан, так что блок воспламенителя и кабель можно было вынуть из гнезда и использовать для зажигания сигары. или сигарета. Когда съемную вилку возвращали в розетку, провода снова наматывались в нее. Цепь замыкалась либо нажатием кнопки, либо выниманием воспламенителя из гнезда. [2]

Современная «автоматическая» съемная автомобильная зажигалка с V-образной катушкой была разработана Casco в 1956 году [4], на которую она получила патент США 2,959,664 , выданный в 1960 году.

Технический дизайн [ править ]

Розетки и ответные вилки определены в спецификации ANSI / SAE J563 [5] . Для систем на 12 В центральный контакт является положительным выводом, а корпус - отрицательным выводом. Большинство автомобилей подключают отрицательную клемму к раме автомобиля (отрицательное заземление).

Автомобильные разъемы на 12 В соответствуют стандартам безопасности Underwriters Laboratories . UL2089 был разработан для удовлетворения требований к портативным адаптерам с номинальным напряжением 24 В постоянного тока или менее, которые предназначены для питания от электрической системы транспортного средства с батарейным питанием. Продукция, на которую распространяется этот стандарт, включает комплекты шнуров вилки, которые подходят к стандартной розетке для сигарет в автомобилях.

Розетка и вилка прикуривателя на 6 В
  • Внутренний диаметр гнезда : 21,34–21,46 мм (средний 21,4 мм )
  • Диаметр корпуса заглушки : 21,08–21,23 мм (средний 21,155 мм )
Розетка и вилка прикуривателя на 12 В, размер A
  • Внутренний диаметр емкости : 20,93–21,01 мм (в среднем 20,97 мм )
  • Диаметр корпуса заглушки : 20,73–20,88 мм (в среднем 20,805 мм )
  • Чаще всего используется в американских автомобилях
Розетка и вилка прикуривателя на 12 В, размер B
  • Внутренний диаметр гнезда : 21,41–21,51 мм (средний 21,455 мм )
  • Диаметр корпуса заглушки : 21,13–21,33 мм (средний 21,18 мм )
  • Чаще всего используется в европейских автомобилях, а иногда в качестве второй розетки в американских автомобилях специально для подключения к источнику постоянного тока.

Пробки часто включают в себя световой пилотный светодиодный индикатор , чтобы указать , что электрическая мощность подключена. По желанию вилка может быть оснащена внутренним предохранителем для электробезопасности, обычно рассчитанным на 10 ампер или меньше. В некоторых конструкциях наконечник заглушки можно отвинтить, чтобы открыть цилиндрический стеклянный предохранитель; в других вариантах может использоваться плавкий предохранитель, вставленный сбоку или сзади вилки.

Использует [ редактировать ]

Зажигалка [ править ]

Автомобильный прикуриватель с видимым спереди нагревательным элементом цвета латуни

Зажигалка представляет собой металлический или пластиковый цилиндр, содержащий тонкую плоскую катушку из нихромовой металлической полосы, через которую проходит большой ток (≈10 ампер ), когда устройство активируется, обычно при нажатии его в розетку, как если бы это была кнопка . При вдавливании зажигалка удерживается против силы пружины зажимом, прикрепленным к биметаллической полосе . [6] нагревательный элемент светится оранжевое горячее в секундах, в результате чего биметаллической полосы согнуть и отпустить механизм. Ручка выдвигается, избавляя пользователя от необходимости рассчитывать время нагрева. Если затем быстро вынуть зажигалку из гнезда, она может зажечь сигарету, сигару или трут .

Общей чертой итальянских автомобилей 1960-1970-х годов, таких как Alfa Romeos и Ferraris, является прикуриватель Brico Pram, который отличается от обычных конструкций тем, что прикуриватель не выскакивает, чтобы его вынуть, чтобы зажечь сигарету, хотя он визуально напоминает традиционный дизайн. Вместо этого в центре зажигалки имеется сужающееся отверстие, через которое пользователь может вставить сигарету, пока она не коснется нагревательного элемента, затем прижимается край ручки, чтобы активировать зажигалку, затем нагревательный элемент зажигает сигарету и отключает цепь. со звуковым сигналом при достижении желаемой температуры, как в обычной зажигалке. Преимущество такой конструкции в безопасности, поскольку раскаленный нагревательный элемент нельзя случайно уронить на колени пассажиру. По-прежнему,это лишает возможности вынимать зажигалку из розетки для использования в качестве розетки, а также не позволяет зажигать сигары, поскольку отверстие недостаточно велико.

Электрическая розетка [ править ]

Штекер прикуривателя на 12 В с наконечником, который можно открутить для замены внутреннего предохранителя.
Удлинитель питания, предназначенный для использования с розетками вспомогательного питания.

В более новых автомобилях розетка оснащена пластиковой крышкой без нагревательного элемента прикуривателя. [7] Однако розетка была перепрофилирована и по-прежнему используется для питания бытовой электроники в транспортных средствах. [8] Часто для удобства в автомобиле может быть несколько розеток, некоторые из которых расположены в задней части салона автомобиля или даже в грузовом отсеке, для питания портативных устройств. К этим розеткам обычно прикрепляют пластиковую заглушку, и обычно они маркируются как предназначенные только для питания постоянного тока, поскольку они не предназначены для выдерживания тепла, выделяемого электрической зажигалкой.

Использование розеток прикуривателя для подачи питания 12 В постоянного тока является примером обратной совместимости со стандартом де-факто . В качестве разъема питания розетка для зажигалки больше, сложнее в использовании и менее надежна, чем другие разъемы постоянного тока [ необходима ссылка ] . Розетки для прикуривателей широко используются во многих транспортных средствах и некоторых лодках. Переносные прикуриватели, прикрепленные к кабелям, и зажимы типа «крокодил» для подключения непосредственно к автомобильным аккумуляторам доступны для временного использования. В более новых автомобилях один или несколько разъемов USBтакже могут быть предоставлены. Кроме того, в более новых автомобилях выходная мощность от прикуривателя настолько надежна, что позволяет заряжать ноутбуки [9] без каких-либо проблем с напряжением.

Стандартные автомобильные вилки на 12 В постоянного тока определены в США стандартом UL 2089 в отношении адаптеров для автомобильных аккумуляторов . Этот стандарт распространяется на вилки и комплекты шнуров, которые вставляются в розетки прикуривателя. В Европе штепсельные вилки и розетки на 12 В специально не регулируются и не требуют утверждения знака CE . [ необходима цитата ]

Штепсельная вилка иногда используется для подачи питания в автомобиль для подзарядки его аккумулятора, поскольку обычно у него нет регулирующих цепей между розеткой и автомобильным аккумулятором . Например, портативные специалисты по обслуживанию солнечных батарей обычно подключаются к автомобильной батарее таким образом. Капельные зарядные устройстватакже иногда подключаются таким образом, что устраняет необходимость оставлять капот автомобиля открытым, а также исключает возможность обратной полярности. В настоящее время большинство автомобилей имеют систему заземления с отрицательным выводом аккумуляторной батареи и, следовательно, имеют положительное распределение мощности +12 В. В таком случае центральный контакт вилки / розетки будет иметь +12 В постоянного тока, а внешний корпус - 0 В. Хотя полярность не является проблемой для прикуривателя, благоразумно проверять правильное соответствие полярностей при подключении других видов аксессуаров. В некоторых моделях розетка прикуривателя не запитывается, когда ключ зажигания вынут и зарядка невозможна.

Поскольку гнездо прикуривателя изначально предназначалось только для нагрева прикуривателя, использование этих гнезд в качестве обычных разъемов питания может привести ко многим проблемам. Помимо проблем с частично совместимыми физическими размерами, вилки могут вылетать из розетки при нормальных условиях движения из-за плохого удержания. Также были сообщения о расплавленных концах свечей из-за плохого контакта и тепловыделения из-за омического сопротивления .

Вторая проблема заключается в том, что номинальная "двенадцатавольтная" мощность в автомобилях сильно колеблется. Розетка подключается непосредственно к электросети автомобиля. Фактическое напряжение, соответствующее напряжению автомобильного аккумулятора , будет примерно 12,5 В в режиме ожидания (меньше в холодных условиях), примерно 14,5 В при работе двигателя и генератора / генератора (больше в холодном состоянии) и может кратковременно падать, когда низкое до 5–6 вольт во время запуска двигателя из-за временного использования большого тока аккумуляторной батареи. [10] При использовании преобразователи постоянного тока в постоянный обычно компенсируют небольшие колебания, но надежное питание может быть недоступно без автономного источника бесперебойного питания с батарейным питанием .

В редких случаях могут возникать более экстремальные случаи колебания напряжения, когда автомобильный аккумулятор отключается при работающем двигателе или когда автомобиль запускается от внешнего источника . Когда аккумулятор отключается во время работы двигателя, его эффект сглаживания напряжения (аналогичный конденсаторам ) недоступен, и переходный процесс сброса нагрузки может привести к очень высоким напряжениям, поскольку встроенный регулятор напряженияуправлял током возбуждения генератора для зарядки аккумуляторной батареи транспортного средства, и хотя он будет пытаться уменьшить ток возбуждения, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, обмотка возбуждения имеет высокую индуктивность, и установка нового значения тока занимает несколько сотен миллисекунд, в течение которых выходное напряжение генератора превысит заданное значение. Переходный процесс сброса нагрузки может также вывести из строя диоды в генераторе переменного тока из- за превышения их напряжения пробоя. Автомобиль, запускаемый от внешнего источника с грузовика, может иметь электрическую систему 24 В, используемую в некоторых транспортных средствах. [11] Кроме того, некоторые водители эвакуаторов в холодном климате выполняют «двойной запуск от внешнего источника». [12]

Оборудование, предназначенное для питания от розетки, должно учитывать прерывистый контакт и напряжения, выходящие за пределы номинальных 12 В постоянного тока , например максимальное напряжение 9–16 В непрерывно или максимальное напряжение 20 В в течение 1 часа , 24 В в течение 1 минуты , и 40 В длительностью 400 мс . [13] Пример допустимого отклонения номинальных значений компонентов защиты составляет от +50 до –60 В постоянного тока . [14] Прочное оборудование должно выдерживать температуры от -40 до +85 ° C (от -40 до 185 ° F), а также возможную высокую влажность и конденсацию воды. [13]

См. Также [ править ]

  • Автомобильная вспомогательная мощность
  • EmPower (адаптер питания для самолета)
  • Индуктивная зарядка
  • Соединитель ISO 4165

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c Статья LifeWire.com: «От автомобильного прикуривателя к розетке для аксессуаров 12 В»
  2. ^ a b «Cuno Engineering против автоматических устройств» .
  3. ^ Вальдес-Дапена, Питер (2003-11-04). «Зажигалки: новые подстаканники?» . CNN.com . Проверено 5 июня 2007 .
  4. ^ a b "Факты и цифры о зажигалке Casco" . Каско. Архивировано из оригинала на 2007-06-25 . Проверено 5 июня 2007 .[ сомнительно - обсудить ]
  5. ^ «Стандарт для 12-вольтных прикуривателей, розеток и дополнительных вилок» . SAE International . SAE International . Проверено 16 февраля 2016 .
  6. ^ Патент США 5,932,126
  7. ^ «Последнее обновление Gallup показывает, что курение сигарет находится на уровне исторического минимума» . Gallup.com . Проверено 8 апреля 2009 .
  8. ^ Laukkonen, Джереми. "Розетка 12 В или розетка прикуривателя? Де-факто розетка 12 В постоянного тока" . Lifewire.com . Проверено 28 февраля 2021 .
  9. ^ Информационная статья с сайта Laptopified.com: «Как зарядить ноутбук в машине»
  10. ^ "Затыкание щели прикуривателя" . Служба управления 365. архивации с оригинала на 17 июля 2007 года . Проверено 30 мая 2007 .
  11. ^ Эмади, Али (2005-05-25), Справочник по автомобильной силовой электроники и автомобильных дисков , CRC Press, стр. 119, ISBN 0-8247-2361-9, Максимальное рабочее напряжение для систем 14 В указано на уровне 24 В, что соответствует условиям запуска от двух аккумуляторов.
  12. ^ «Двухбатарейный запуск от внешнего источника» , Высокочастотные автомобильные источники питания , Примечание по применению 3893, Maxim Integrated Products, 2007-07-17, Еще одно установившееся состояние OV - это запуск от двух аккумуляторов, который происходит, когда буксирный грузовик или другой обслуживающий персонал используют 24 В для запуска неисправного автомобиля или иным способом зарядки разряженной батареи. Типичное требование OEM- теста для этого условия - около 24 В в течение двух минут. Некоторые системы, относящиеся к безопасности и управлению двигателем, должны работать в этих условиях.
  13. ^ а б EMC_CS_2009rev1.pdf
  14. ^ "LM2931 Datasheet" (PDF) . Cika . Проверено 16 февраля 2016 .

Ссылки [ править ]

  • В разделе «Стандарты и спецификации для электропитания в кресле самолета, находящегося в облаках» обсуждаются механические и электрические недостатки использования гнезда прикуривателя для подачи питания.
  • SAE J563 (розетки прикуривателя на шесть и двенадцать вольт)
  • SAE / USCAR-4 (Стандарт для прикуривателей и розеток) (USCAR = Совет США по автомобильным исследованиям)
  • Переходные процессы автомобильного напряжения

Внешние ссылки [ править ]

  • История зажигалок CASCO (1925-1960)
  • История зажигалок CASCO (1960 - 2005)
  • Фотографии разъемов на 12 В