ข้ามไปยังเนื้อหา
ohmpal
ไทย

คำนวณวงจรลดไฟ 12 V เป็น 5 V: เรกูเลเตอร์หรือสเต็ปดาวน์

ลิเนียร์ (7805, AMS1117) หรือสเต็ปดาวน์: ความร้อน ประสิทธิภาพ และควรใช้แบบไหน

กำลังโหลดเครื่องคำนวณ…

จะเอาไฟ 5 V หรือ 3.3 V จากไฟ 12 V มีสองทาง: ไอซีเรกูเลเตอร์แบบลิเนียร์อย่าง 7805 หรือ AMS1117 ซึ่งเปลี่ยนแรงดันส่วนเกินเป็นความร้อน หรือโมดูลสเต็ปดาวน์ (บัค) ซึ่งสวิตชิ่งที่ความถี่สูงและสูญเสียน้อย

กรอกแรงดันขาเข้า แรงดันขาออก และกระแสที่วงจรใช้ เครื่องคำนวณจะแสดงความร้อนของแต่ละแบบ ประสิทธิภาพ กระแสขาเข้า และบอกว่าเรกูเลเตอร์ลิเนียร์ต้องติดฮีตซิงก์หรือไม่

วิธีใช้

  1. กรอกแรงดันขาเข้า: 12 V จากรถหรืออะแดปเตอร์ 9 V จากถ่าน 24 V จากรถบรรทุกหรือเครื่องจักร
  2. เลือกขาออก: 5 V สำหรับ Arduino, USB และโมดูลส่วนใหญ่ 3.3 V สำหรับ ESP32, ESP8266 และ Raspberry Pi Pico
  3. กรอกกระแสที่วงจรใช้ ถ้าไม่รู้: 100 mA คือบอร์ดเล็ก 500 mA คือบอร์ดที่มีโมดูลหลายตัว 1 A ขึ้นไปคือที่ชาร์จมือถือหรือไฟเส้น LED
  4. อ่านคำแนะนำแล้วเทียบความร้อนของทั้งสองแบบ

ทำไมไม่ใช้วงจรแบ่งแรงดัน?

วงจรแบ่งแรงดัน ให้แรงดันถูกต้องเฉพาะตอนที่แทบไม่มีกระแสไหล พอวงจรดึงกระแส แรงดันขาออกจะตกและเปลี่ยนไปตามโหลด ถ้าจะจ่ายไฟให้อุปกรณ์ ให้ใช้เรกูเลเตอร์: แรงดันขาออกนิ่งไม่ว่าวงจรจะกิน 10 mA หรือ 1 A

เรกูเลเตอร์ลิเนียร์ หรือสเต็ปดาวน์?

เรกูเลเตอร์ลิเนียร์สูญเสีย (Vin − Vout) × I จาก 12 V เป็น 5 V ที่ 0.5 A คือ 3.5 W มากพอจะทำให้ 7805 ที่ไม่ติดฮีตซิงก์ไหม้ได้ โมดูลบัค (LM2596, MP1584) จ่าย 2.5 W เท่ากันโดยเสียแค่ราว 0.3 W และไม่ร้อน

ลิเนียร์ดีกว่าเมื่อกระแสน้อยหรือแรงดันต่างกันไม่มาก: ถูกกว่า เล็กกว่า และไม่มีสัญญาณรบกวนจากการสวิตชิ่ง ซึ่งสำคัญกับงานเครื่องเสียงและเซนเซอร์อนาล็อก แต่ต้องมีแรงดันเผื่อ: ราว 2 V สำหรับ 7805 และ 1.3 V สำหรับ AMS1117

คำถามที่พบบ่อย

ลดไฟ 12V เป็น 5V ทำอย่างไร?

กระแสน้อย (ไม่เกินราว 100 mA) ใช้ 7805 หรือ AMS1117-5.0 กับคาปาซิเตอร์สองตัวก็พอ ถ้ามากกว่านั้น ใช้โมดูลสเต็ปดาวน์อย่าง LM2596 หรือ MP1584 ปรับไว้ที่ 5 V: ไม่ร้อนและกินกระแสจากฝั่ง 12 V น้อยกว่า

7805 ต้องติดฮีตซิงก์ไหม?

ขึ้นกับความร้อน: (Vin − 5 V) × I ถ้าไม่ติดฮีตซิงก์ 7805 ตัวถัง TO-220 รับได้ราว 1.5 W จาก 12 V คือประมาณ 200 mA ถ้าเกินนั้นให้ติดฮีตซิงก์หรือใช้สเต็ปดาวน์

ไฟ 3.3V สำหรับ ESP32 ทำอย่างไร?

จาก 5 V (USB) ใช้ AMS1117-3.3 ได้: ESP32 กินกระแสช่วงพีกราว 500 mA เท่ากับความร้อนราว 0.9 W ถ้าจาก 12 V ให้ใช้สเต็ปดาวน์ปรับไว้ที่ 3.3 V

ใช้ตัวต้านทานลดไฟ 12V เป็น 5V ได้ไหม?

ได้แค่กับโหลดคงที่ที่เล็กมาก เช่น LED ดวงเดียว ตัวต้านทานอนุกรมหรือวงจรแบ่งแรงดันรักษาแรงดันไม่ได้เมื่อกระแสเปลี่ยน และไมโครคอนโทรลเลอร์กับโมดูลก็เปลี่ยนกระแสตลอดเวลา ให้ใช้เรกูเลเตอร์

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง