Mini Solarsteuerung mit 5V u. 12V

In diesem Beitrag zeige ich dir, wie du deine eigene 12 V LED-Stripe im Keller mit einem Solarpanel und einem MOSFET (IRFZ44N) einfach an- und ausschaltest. Zusätzlich erzähle ich, wie du stabile 12 V für die LED und eine 5 V Spannungsversorgung (z. B. für Mikrocontroller oder Sensoren) mit linearen Spannungsreglern (L7812CV und L7805CV) realisierst. Außerdem findest du am Ende eine vollständige Stückliste und den Stromlaufplan samt Download für ein 3D-gedrucktes Gehäuse.

Inhaltsverzeichnis

• Projektübersicht und Zielsetzung
• Verwendete Bauteile und Material
• Technische Grundlagen
• Schaltungsaufbau step-by-step
• Anwendung der Spannungsregler L7812CV & L7805CV
• MOSFET IRFZ44N als Schalter mit Ein/Aus-Schalter
• Tipps zur Kabelwahl und Spannungsversorgung
• Download: Stromlaufplan & 3D-Gehäuse

1. Projektübersicht und Zielsetzung

Du möchtest mit einem Solarpanel (ca. 12–15 V) eine LED-Stripe im Keller (7 m Kabel) mit 12 V Spannung versorgen und mit einem MOSFET schalten. Da die Solarpanelspannung schwanken kann (bis 15 V), ist eine konstante 12 V Versorgung wichtig. Zudem soll eine 5 V Steckdose aus der 12 V Versorgung erzeugt werden, z. B. für Steuerungen. Schaltbar soll die LED einfach per mechanischem Ein/Aus-Schalter sein.

2. Verwendete Bauteile und Material

Bauteil	Funktion	Bemerkung
Solarpanel 12–15 V	Stromquelle	ca. 15 V max
LED-Stripe (12 V)	Beleuchtung	ca. 1–2 A Belastung
IRFZ44N MOSFET	Elektronischer Schalter im Massezweig	N-Kanal MOSFET, Gate benötigt 10–12 V zum Schalten
L7812CV Spannungsregler	Regelung auf konstante 12 V	Stabile 12 V Versorgung
L7805CV Spannungsregler	5 V Spannungsversorgung aus 12 V	z. B. für Mikrocontroller oder Sensoren
Ein/Aus-Schalter	Schalten des MOSFET-Gates	mechanisch, für +12 V Gate-Ansteuerung
Widerstand 10 kΩ	Pull-Down am MOSFET-Gate	sorgt für sicheres Abschalten
Optional: 100 Ω Widerstand	Gate-Schutz vor Spannungsspitzen	empfohlen, kein Muss
Kabel (mind. 1,5 mm²)	Stromversorgung und Signalübertragung	Lautsprecherkabel möglich, aber besser dicker als 0,75 mm² für 7 m Kabel
Kondensatoren (0,33 µF & 0,1 µF)	Stabilisierung der Spannungsregler	jeweils am Ein- und Ausgang der L78xx Regler

3. Technische Grundlagen

• MOSFET IRFZ44N schaltet die Masseleitung der LED-Stripe. Um komplett zu öffnen, braucht er ca. 10–12 V Gate-Source-Spannung – dein 12 V Ein/Aus-Schalter schaltet also perfekt.
• L7812CV regelt schwankende Eingangsspannung (z.B. 15 V) auf konstante 12 V für die LED-Stripe.
• L7805CV erzeugt aus diesen stabilen 12 V eine geregelte 5 V Spannung für weitere Komponenten.

4. Schaltungsaufbau step-by-step

1. Spannungsquelle → L7812CV
   +15 V vom Solarpanel an L7812CV-Eingang (Pin 1). Masse an Pin 2. Ausgang Pin 3 liefert stabile 12 V.
2. L7812CV Ausgang zu LED-Stripe Plus
   Verbinde den stabilisierten 12 V Ausgang mit dem Plus-Anschluss (rotes Kabel) der LED-Stripe.
3. LED-Stripe Minus an MOSFET Drain
   Minus-Anschluss der LED-Stripe wird an Drain (Pin 2) des IRFZ44N angeschlossen.
4. MOSFET Source an Masse (GND)
   Source (Pin 3) des MOSFET an gemeinsames GND (Masse).
5. Gate über Ein/Aus-Schalter schalten
   Verbinde den Gate-Pin (Pin 1) des MOSFET mit dem Ein/Aus-Schalter. Ein Schalterpol geht auf +12 V (L7812CV-Ausgang), der andere zum Gate.
   Parallel zum Gate zur Masse: 10 kΩ Pull-Down-Widerstand, optional zusätzlich 100 Ω in Reihe zum Gate.
6. L7812CV Ausgang → Eingang L7805CV
   Um 5 V Spitzen zu erzeugen, führe die 12 V vom L7812CV Ausgang an Pin 1 (IN) des L7805CV. Verbinde GNDs gemeinsam.
7. L7805CV Ausgang liefert 5 V
   Von Pin 3 (OUT) des L7805CV holst du dir stabile 5 V für weitere Geräte.

5. Anwendung der Spannungsregler

• L7812CV sorgt für konstante 12 V trotz Eingangsspannungsschwankungen (Solarpanel liefert 12–15 V).
• L7805CV erzeugt aus 12 V konstante 5 V für Mikrocontroller, Sensoren, Steuerungen.
• Beide Regler benötigen zum sicheren Betrieb zeitgemäße Kühlkörper und Kondensatoren zur Stabilisierung.

6. MOSFET IRFZ44N als Schalter mit Ein/Aus-Schalter

• IRFZ44N benötigt ca. 10 V Gate-Source Spannung zum vollständigen Durchschalten – passt perfekt zu 12 V gesteuertem Gate.
• Schalter verknüpft Gate mit 12 V (ein) oder der Pull-Down-Widerstand zieht Gate auf Masse (aus).
• MOSFET schaltet den Minus-Leiter der LED-Stripe, ist ideal um Lasten zu schalten.
• Achte auf korrekte Polung und gemeinsamen Massepunkt für alle Komponenten.

7. Tipps zur Kabelwahl und Spannungsversorgung

• Bei 7 m Kabellänge ist ein Kabelquerschnitt von mindestens 1,5 mm² empfehlenswert, um Spannungsverlust zu minimieren (0,75 mm² ist möglich, aber suboptimal).
• Rotes Kabel als Plus (+), schwarzes als Minus (–) verwenden.
• Für Komfort und Sicherheit immer stabile, angemessene Schalter verwenden, die den Strom problemlos handhaben.

8. Download: Stromlaufplan & 3D-Gehäuse

Zum Nachbauen findest du hier die professionell erstellten Dateien:

• Stromlaufplan (PNG) – kompletter Schaltplan mit allen Komponenten und Verbindungen.
• 3D-Gehäuse-Datei (STL) – passgenau für deinen MOSFET, Spannungsregler, Schalter und Kabel, geeignet für 3D-Drucker wie Bambulab X1C.

Fazit

Mit diesem Aufbau erhältst du eine zuverlässige, stabile und einfach schaltbare LED-Beleuchtung für deinen Keller mit Solarstrom. Das System regelt die Spannung präzise auf 12 V und erzeugt zudem eine 5 V Versorgung für weitere Komponenten. Der IRFZ44N MOSFET ermöglicht eine einfache Ein/Aus-Steuerung per Schalter, ohne Mikrocontroller.

Hast du Fragen zum Aufbau? Oder möchtest du Unterstützung beim Löten oder 3D-Druck? Schreibe gerne einen Kommentar!

Ganz unten findest du:

• Den detaillierten Stromlaufplan als Download
• Die 3D-Druckdatei (STL) für das passende Gehäuse zum Schutz der Elektronik

Hinweis:

Diese Anleitung basiert auf erprobten Bauteilen und Methoden, die sich ideal für DIY-Solar-LED-Projekte und Elektronik-Anfänger eignen.

Viel Erfolg und Freude beim Nachbauen!

---

Downloads: