Est-ce simplement un briquet ou une prise électrique ?

La prise 12V, également connue sous différents noms tels que l'allume-cigare de voiture ou prise auxiliaire 12V, est le principal moyen d'alimenter en électricité les appareils électroniques portables dans les voitures, les camions, les véhicules récréatifs, les bateaux et quelques autres contextes. Bien que ces prises aient été initialement conçues pour chauffer des allume-cigares, elles sont rapidement devenues populaires en tant que prise électrique de facto pour les véhicules automobiles.

Aujourd'hui, il est possible d'alimenter n'importe quoi, d'un téléphone de pointe ou d'une tablette jusqu'à un compresseur de pneus, avec cette même prise qui était utilisée uniquement pour allumer des cigarettes.

Certains véhicules sont équipés de prises multiples dans le but spécifique d'alimenter plusieurs appareils, bien qu'il soit rare qu'il y en ait plus d'une capable d'accepter un allume-cigare.

En conséquence, les spécifications de ces prises d'alimentation contenues dans la norme ANSI/SAE J563 comprennent deux variantes : l'une qui fonctionne avec les allume-cigares et l'autre qui ne le fait pas. Si vous avez déjà essayé d'insérer un allume-cigare dans une prise pour qu'il retombe aussitôt, voilà pourquoi.

Lorsque les premières automobiles ont été mises sur la route, l'idée d'un système électrique automobile n'existait pas encore. En fait, les premières voitures ne comprenaient même pas de système électrique quel qu'il soit. Ces voitures fonctionnaient avec des magnétos pour produire une étincelle, tout comme votre tondeuse à gazon le fait probablement encore aujourd'hui, donc aucune batterie n'était nécessaire. L'éclairage, lorsqu'il était utilisé, se faisait au moyen de lampes à gaz ou à pétrole, donc aucun système électrique n'était requis non plus.

Lorsque les systèmes électriques automobiles ont finalement été introduits, ils utilisaient des générateurs à courant continu. Contrairement aux alternateurs modernes, ces générateurs ne nécessitaient aucune entrée de tension pour fonctionner. Ils étaient entraînés par une courroie, tout comme les alternateurs modernes, et ils fournissaient la puissance continue nécessaire pour faire fonctionner les accessoires tels que les lumières.

La prochaine innovation a été l'ajout de batteries au plomb-acide pour stocker l'électricité et fournir une source d'alimentation lorsque le moteur ne tournait pas. Avec cet ajout, il est soudainement devenu possible d'ajouter d'autres accessoires que nous tenons aujourd'hui pour acquis, tels que les démarreurs électriques.

Bien que les premiers systèmes électriques comprenant à la fois un générateur à courant continu et une batterie au plomb-acide aient techniquement rendu les accessoires électriques possibles, la tension produite par ces générateurs était très variable, ce qui posait des problèmes. Des dispositifs mécaniques étaient utilisés pour réguler la tension, mais les systèmes électriques automobiles modernes n'ont vraiment vu le jour qu'avec l'introduction des alternateurs.

Contrairement aux générateurs, les alternateurs que l'on trouve dans les voitures modernes produisent un courant alternatif, qui est converti en courant continu pour charger la batterie et fournir de la puissance aux accessoires. Bien que ce type de système électrique ne fournisse pas une tension entièrement uniforme, la tension produite reste relativement stable quelle que soit la vitesse de rotation de l'alternateur, ce qui a été un facteur clé dans la popularité de l'allume-cigare de voiture en tant que prise d'alimentation CC de facto.

Bien que les accessoires soient alimentés par les systèmes électriques automobiles depuis les débuts de ces systèmes, les accessoires devaient être câblés manuellement. L'apparition d'une prise électrique automobile 12V était presque accidentelle, car elle a été détournée d'une tout autre utilisation initiale.

Tom Blaha / Creative Commons / CC BY-SA 3.0

Les allume-cigares, ainsi que les lumières et les radios, ont été parmi les premiers accessoires à tirer parti des premiers systèmes électriques automobiles et ont commencé à apparaître en tant qu'options OEM vers 1925.

Ces premiers briquets à cigarettes utilisaient un système de "bobine et dérouleur", mais c'est le prétendu "briquet sans fil" qui deviendrait finalement la prise d'alimentation de facto des voitures et des bateaux.

Ces briquets de voiture "sans fil" se composent de deux parties : un réceptacle cylindrique généralement situé sur le tableau de bord d'une voiture et une fiche détachable. Le réceptacle est connecté à la puissance et à la terre, et la fiche contient une bande bi-métallique enroulée.

Lorsque la fiche est enfoncée dans le réceptacle, la bande enroulée complète un circuit électrique et devient ensuite rouge vif. Lorsque la fiche est retirée du réceptacle, la bobine rouge peut être utilisée pour allumer un cigare ou une cigarette.

Bien qu'ils n'aient pas été initialement conçus dans le but d'alimenter des accessoires, les briquets de voiture offraient une occasion simplement trop bonne pour être laissée de côté. Étant donné que la partie allumeur proprement dite était amovible une fois que la version à bobine et dérouleur était tombée en désuétude, le réceptacle lui-même permettait un accès facile à la puissance et à la terre.

Cet accès facile à la puissance et à la terre a permis le développement d'une prise d'alimentation qui pouvait être insérée et retirée sans avoir besoin de câbler définitivement un accessoire dans le système électrique d'une voiture.

La spécification ANSI/SAE J563 a été développée pour assurer la compatibilité entre les réceptacles de briquet de voiture et les fiches d'alimentation 12V fabriquées par différents fabricants. Selon la spécification, la partie cylindre d'une prise 12V doit être connectée à la borne négative de la batterie, qui est la terre dans la plupart des systèmes automobiles, tandis que le point de contact central est connecté à la borne positive de la batterie.

Avec la norme ANSI/SAW en place, des tiers ont pu concevoir et introduire une vaste gamme d'appareils, des pompes à pneus aux sèche-cheveux, qui étaient conçus pour tirer leur alimentation des prises de briquet de voiture.

Comme les briquets de voiture n'étaient pas initialement destinés à être utilisés comme prises d'accessoires, il y a quelques problèmes inhérents à les utiliser dans cette capacité. Par conséquent, les appareils conçus pour utiliser une prise 12V doivent être capables de contourner ces défauts.

Le plus gros problème avec l'utilisation d'un réceptacle de briquet de voiture comme prise 12V est le diamètre intérieur et la profondeur du réceptacle lui-même. Étant donné qu'il y a une certaine variation de taille de ces réceptacles, parfois appelés boîtes de conserve, les fiches d'alimentation 12V ont généralement des contacts à ressort.

En utilisant des contacts à ressort au lieu de contacts fixes, les fiches d'alimentation 12V sont capables de maintenir un contact électrique dans une plage de tolérances assez généreuse. Cependant, cela signifie également que ce type de fiche peut perdre le contact électrique de temps en temps.

Tom Blaha / Creative Commons / CC BY-SA 3.0

Un autre problème lié à l'utilisation d'une prise 12V automobile est lié au fonctionnement des systèmes électriques automobiles. Bien que les alternateurs modernes soient capables de maintenir une sortie de tension relativement uniforme, le fonctionnement normal permet une plage de tensions de sortie.

Dans cette optique, tous les accessoires électriques automobiles doivent être capables de fonctionner avec une tension continue d'environ 9 à 14V. Dans de nombreux cas, un convertisseur DC-DC intégré est utilisé pour convertir la tension d'entrée variable en une tension de sortie constante en temps réel.

Même si le tabagisme n'est plus aussi populaire qu'avant, il est peu probable que les briquets de voiture disparaissent de sitôt. Certaines voitures ont été livrées au fil des ans sans briquets de voiture, et d'autres ont inclus une prise d'accessoire avec une fiche vierge au lieu d'un briquet, mais l'idée d'abandonner complètement le briquet de voiture n'a toujours pas pris.

Le problème est que même si les gens n'utilisent pas les briquets de voiture dans le but pour lequel ils ont été initialement conçus, trop d'appareils portables dépendent de cette technologie en tant que source d'alimentation de facto pour l'abandonner complètement.

L'USB pourrait être un remplacement acceptable car de nombreux appareils portables utilisent l'USB pour les données et l'alimentation. Il est possible que les ports USB finissent par surpasser les briquets de voiture et les prises d'accessoires dans les voitures, mais il est si facile de simplement brancher un chargeur USB dans un briquet de voiture que les fabricants automobiles peuvent hésiter à adopter pleinement ce type de changement.