El uso de un convertidor Buck como pre-regulador para reducir el voltaje de entrada de un regulador lineal es un método válido y mucho más sencillo que un convertidor Buck totalmente regulado. Un convertidor de dólar no regulado evita muchos de los dolores de cabeza que tendrías con uno regulado.
Puede evitar el aumento del voltaje de salida sin carga reemplazando D4 con otro N-MOSFET. Este FET debe estar activado cuando Q3 está desactivado y viceversa. Asegúrate de incluir algún tiempo muerto para que no tengas disparos entre los FET.
Con esos dos FET (que forman un medio puente), la energía puede fluir desde el condensador de salida a la entrada del convertidor reductor cuando el voltaje en la salida es demasiado alto, lo que permite que el convertidor funcione siempre en modo CCM y le proporciona el voltaje de salida deseado incluso sin carga. Como beneficio adicional, también será más eficiente porque se evitará la caída de voltaje en D4.
Como ya se indicó en Bimpelrekkie en los comentarios anteriores, probablemente debería disminuir el voltaje a aproximadamente 8V para el 7805 y usar un segundo convertidor de dólar idéntico para crear un riel de mayor voltaje.