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12 V auf 5 V: Spannungsregler-Rechner

Linear (7805, AMS1117) oder Step-down: Wärme, Wirkungsgrad und was du nehmen solltest.

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Um aus 12 V 5 V oder 3,3 V zu machen, hast du zwei Möglichkeiten: einen Linearregler wie den 7805 oder den AMS1117, der die überschüssige Spannung in Wärme umsetzt, oder einen Step-down-Wandler (Buck), der mit hoher Frequenz schaltet und wenig verschwendet.

Gib Eingangsspannung, Ausgangsspannung und den Strom deiner Schaltung ein. Der Rechner zeigt die Wärme beider Varianten, den Wirkungsgrad, den Eingangsstrom und ob der Linearregler einen Kühlkörper braucht.

So geht's

  1. Gib die Eingangsspannung ein: 12 V vom Auto oder Netzteil, 9 V von einer Batterie, 24 V vom Lkw oder einer Maschine.
  2. Wähle den Ausgang: 5 V für Arduino, USB und die meisten Module; 3,3 V für ESP32, ESP8266 und Raspberry Pi Pico.
  3. Gib den Strom deiner Schaltung ein. Weißt du ihn nicht: 100 mA ist ein kleines Board, 500 mA ein Board mit ein paar Modulen, 1 A oder mehr ein Handy-Ladegerät oder ein LED-Streifen.
  4. Lies die Empfehlung und vergleiche die Wärme beider Varianten.

Warum kein Spannungsteiler?

Ein Spannungsteiler liefert nur dann die richtige Spannung, wenn fast kein Strom fließt. Sobald die Schaltung Strom zieht, bricht die Ausgangsspannung ein und schwankt mit der Last. Zum Versorgen nimmst du einen Spannungsregler: Er hält den Ausgang stabil, egal ob die Schaltung 10 mA oder 1 A zieht.

Linearregler oder Step-down?

Ein Linearregler verheizt (Vin − Vout) × I. Von 12 V auf 5 V bei 0,5 A sind das 3,5 W – genug, um einen 7805 ohne Kühlkörper zu grillen. Ein Buck-Modul (LM2596, MP1584) liefert dieselben 2,5 W mit nur etwa 0,3 W Verlust und bleibt kühl.

Der Linearregler gewinnt bei kleinem Strom oder geringer Spannungsdifferenz: Er ist billiger, kleiner und erzeugt keine Schaltstörungen, was bei Audio und analogen Sensoren zählt. Er braucht etwas Reserve: etwa 2 V beim 7805 und 1,3 V beim AMS1117.

Häufige Fragen

Wie mache ich aus 12 V 5 V?

Bei kleinen Strömen (bis etwa 100 mA) reicht ein 7805 oder ein AMS1117-5.0 mit seinen zwei Kondensatoren. Darüber nimmst du ein Step-down-Modul wie den LM2596 oder den MP1584, auf 5 V eingestellt: Es bleibt kühl und zieht weniger Strom aus den 12 V.

Braucht der 7805 einen Kühlkörper?

Das hängt von der Wärme ab: (Vin − 5 V) × I. Ohne Kühlkörper verträgt ein 7805 im TO-220-Gehäuse etwa 1,5 W. An 12 V sind das ungefähr 200 mA; darüber brauchst du einen Kühlkörper oder einen Step-down-Wandler.

Wie bekomme ich 3,3 V für einen ESP32?

Aus 5 V (USB) geht ein AMS1117-3.3: Ein ESP32 zieht in Spitzen bis etwa 500 mA, das sind rund 0,9 W Wärme. Aus 12 V nimmst du einen Step-down-Wandler, auf 3,3 V eingestellt.

Kann ich 12 V mit Widerständen auf 5 V reduzieren?

Nur bei einer festen, sehr kleinen Last wie einer einzelnen LED. Ein Vorwiderstand oder Spannungsteiler kann die Spannung nicht halten, wenn sich der Strom ändert – und Mikrocontroller und Module ändern ihren Strom ständig. Nimm einen Spannungsregler.

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