Combinación de resistencia Zener en la entrada de 7805

¿Por qué molestarse con un Zener ....

El propio zener consume corriente por lo que, de hecho, aumenta el consumo de energía y no la reduce. Además, el ZENER debería ser un dispositivo de alta corriente para que la resistencia en serie no tenga que ser tan alta que afecte al regulador. Eso es aún MÁS poder para disipar y perder.

Si DEBE quitar parte de la carga del regulador, y su carga es de 150 mA, solo use una resistencia adecuada para bajar los 12V hasta justo por encima del voltaje mínimo requerido por el regulador a esa corriente. Tal vez un 1W 30R. O use un zener de corriente alta en lugar de la resistencia.

No lo hará más eficiente, y aún tendrá que deshacerse de la mayor cantidad de calor, pero no será peor y es posible que no se requiera el hundimiento del calor.

Sin un zener su 7805 disipará alrededor de 0,94 W en el peor de los casos. (0.005 * 12 + 0.125 * (12-5)). Un poco de cobre en el área de PCB disipará esa cantidad de calor, dependiendo de su temperatura ambiente máxima. Puedes usar la versión TO252.

O puedes agregar un zener en serie con la entrada. Un zener de 2.7V 1W disipará 350 mW en el peor de los casos, dejando menos de 600mW, por lo que un TO-220 generalmente no necesitará un disipador de calor (dependiendo de la temperatura ambiente máxima).

En general, es mejor usar una fuente de conmutación cuando sea posible, sin embargo, su corriente de salida de 125 mA no es tan grande, por lo que una fuente lineal podría resultar un poco más barata (ignorando los costos de energía de por vida). Puede usar un 34063 por ejemplo, aunque el inductor será más grande y más caro que para un chip más moderno.

La potencia general que genera calor en su circuito es MÁS con el diodo Zener agregado. Con solo la resistencia de la serie y el 7805 (sin zener), la disipación de potencia general será la misma que sin la resistencia. El uso de uno o ambos componentes NO hará que todo sea más eficiente.

Si realmente desea ser más eficiente y reducir la generación de calor, implemente un regulador de conmutación o un diseño de módulo. Con una selección cuidadosa de los componentes, debería poder alcanzar una eficiencia de alrededor del 90% o más.