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12 V 轉 5 V 降壓計算:線性穩壓還是 DC-DC

線性穩壓(7805、AMS1117)還是降壓模組:發熱、效率、該選哪個。

計算機載入中…

從 12 V 電源取得 5 V 或 3.3 V 有兩種方法:7805、AMS1117 這類線性穩壓 IC,把多出來的電壓變成熱;或是 DC-DC 降壓(Buck)模組,以高頻切換,損耗很小。

輸入輸入電壓、輸出電壓和電路的耗電流,計算機會顯示兩種方案的發熱、效率、輸入電流,以及線性穩壓需不需要散熱片。

使用方式

  1. 輸入輸入電壓:汽車或變壓器 12 V,電池 9 V,貨車或機台 24 V。
  2. 選擇輸出:Arduino、USB 和大多數模組用 5 V;ESP32、ESP8266 和 Raspberry Pi Pico 用 3.3 V。
  3. 輸入電路的耗電流。不清楚的話:小開發板 100 mA,接了幾個模組的板子 500 mA,手機充電器或 LED 燈條 1 A 以上。
  4. 看建議結果,比較兩種方案的發熱。

為什麼不用分壓電路?

分壓電路只有在幾乎沒有電流流過時,電壓才正確。電路一開始吃電流,輸出就往下掉,還會隨負載改變。要供電請用穩壓 IC:不管電路吃 10 mA 還是 1 A,輸出都很穩定。

線性穩壓還是降壓模組?

線性穩壓的損耗是 (Vin − Vout) × I。12 V 降到 5 V、0.5 A 就是 3.5 W,足以燒掉沒加散熱片的 7805。降壓模組(LM2596、MP1584)輸出同樣的 2.5 W,只損耗約 0.3 W,幾乎不會燙。

電流小或壓差小時,線性穩壓比較好:便宜、體積小、沒有切換雜訊,這對音響和類比感測器很重要。但它需要一定的壓差:7805 約 2 V,AMS1117 約 1.3 V。

常見問題

12V怎麼轉5V?

電流小(約 100 mA 以內)時,7805 或 AMS1117-5.0 加上兩顆電容就夠了。再大就用 LM2596 或 MP1584 這類降壓模組,調到 5 V:不會燙,從 12 V 端吃的電流也比較少。

7805要加散熱片嗎?

看發熱:(Vin − 5 V) × I。不加散熱片時,TO-220 包裝的 7805 大約能承受 1.5 W,從 12 V 降壓大約是 200 mA;超過就要加散熱片或改用降壓模組。

ESP32的3.3V怎麼來?

從 5 V(USB)取電,用 AMS1117-3.3 就可以:ESP32 峰值電流約 500 mA,發熱約 0.9 W。從 12 V 取電,就用調到 3.3 V 的降壓模組。

可以用電阻把12V降到5V嗎?

只適合固定的極小負載,例如一顆 LED。串聯電阻或分壓電路在電流變化時穩不住電壓,而微控制器和模組的電流一直在變。請用穩壓 IC。

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