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Da 12 V a 5 V: calcolo del regolatore di tensione

Lineare (7805, AMS1117) o step-down: calore, rendimento e quale usare.

Caricamento del calcolatore…

Per ricavare 5 V o 3,3 V da un'alimentazione a 12 V hai due strade: un regolatore lineare come il 7805 o l'AMS1117, che trasforma in calore la tensione in eccesso, o un convertitore step-down (buck), che commuta ad alta frequenza e spreca poco.

Inserisci la tensione di ingresso, quella di uscita e la corrente assorbita dal circuito. Il calcolatore mostra il calore di ciascuna soluzione, il rendimento, la corrente in ingresso e se il regolatore lineare ha bisogno di un dissipatore.

Come si usa

  1. Inserisci la tensione di ingresso: 12 V dell'auto o di un alimentatore, 9 V di una batteria, 24 V di un camion o di una macchina.
  2. Scegli l'uscita: 5 V per Arduino, USB e la maggior parte dei moduli; 3,3 V per ESP32, ESP8266 e Raspberry Pi Pico.
  3. Inserisci la corrente assorbita dal circuito. Se non la conosci: 100 mA è una schedina, 500 mA una scheda con qualche modulo, 1 A o più un caricabatterie da telefono o una striscia LED.
  4. Leggi il consiglio e confronta il calore delle due soluzioni.

Perché non usare un partitore di tensione?

Un partitore di tensione dà la tensione giusta solo quando non passa quasi corrente. Appena il circuito assorbe corrente, l'uscita cala e cambia con il carico. Per alimentare qualsiasi cosa usa un regolatore: tiene l'uscita stabile sia che il circuito assorba 10 mA sia 1 A.

Regolatore lineare o step-down?

Un regolatore lineare spreca (Vin − Vout) × I. Da 12 V a 5 V con 0,5 A sono 3,5 W, abbastanza per bruciare un 7805 senza dissipatore. Un modulo step-down (LM2596, MP1584) fornisce gli stessi 2,5 W perdendo circa 0,3 W e resta freddo.

Il lineare vince quando la corrente è piccola o la differenza di tensione è bassa: costa meno, è più piccolo e non ha rumore di commutazione, cosa che conta nell'audio e con i sensori analogici. Gli serve un po' di margine: circa 2 V per il 7805 e 1,3 V per l'AMS1117.

Domande frequenti

Come ottengo 5 V da 12 V?

Per correnti piccole (fino a circa 100 mA) basta un 7805 o un AMS1117-5.0 con i suoi due condensatori. Oltre, usa un modulo step-down come l'LM2596 o l'MP1584 regolato a 5 V: resta freddo e assorbe meno corrente dai 12 V.

Il 7805 ha bisogno del dissipatore?

Dipende dal calore: (Vin − 5 V) × I. Senza dissipatore un 7805 in contenitore TO-220 regge circa 1,5 W. Da 12 V sono circa 200 mA; oltre, usa un dissipatore o uno step-down.

Come ottengo 3,3 V per un ESP32?

Da 5 V (USB) va bene un AMS1117-3.3: un ESP32 assorbe fino a circa 500 mA nei picchi, cioè circa 0,9 W di calore. Da 12 V usa uno step-down regolato a 3,3 V.

Posso usare delle resistenze per abbassare 12 V a 5 V?

Solo per un carico fisso e piccolissimo, come un singolo LED. Una resistenza in serie o un partitore non riescono a tenere la tensione quando la corrente cambia, e microcontrollori e moduli cambiano assorbimento di continuo. Usa un regolatore.

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