Diodo Zener vs Divisor de voltaje vs Convertidor DCDC vs Regulador de voltaje IC

1. Una caída de corriente muy baja. 2. Menos disipación de calor.

En primer lugar, analicemos sus requisitos. "Baja caída de corriente" no tiene mucho sentido, por lo general, especificaría algo como "bajo voltaje de caída", pero eso no es necesario en este caso (12 V es mucho más que 5 V). O tal vez quiere decir que desea que salga tanta corriente como entra, que se cumple fácilmente con un convertidor CC-CC. A pesar de todo...

Divisor de voltaje

Un divisor de voltaje no es adecuado para alimentar una carga. A medida que aumenta la corriente consumida por la carga, el voltaje disminuye; y disipará bastante energía.

Diodo Zener

Nuevamente, no es apropiado excepto para cargas muy pequeñas , que los motores no lo son. Gran disipación de potencia para altas corrientes de carga, y regulación poco estable. Los diodos Zener se utilizan típicamente para referencias en lugar de reguladores .

Convertidor DCDC; Regulador de voltaje CI.

En el contexto de su pregunta, estos son lo mismo. La distinción que está buscando es cambiar el convertidor CC-CC frente al regulador lineal (ambos son reguladores CC-CC y ambos son típicamente circuitos integrados). Para sus propósitos, un convertidor de conmutación es el más apropiado ya que disipará la menor cantidad de energía y en realidad tendrá más corriente de salida que de entrada (un convertidor reductor, 12V -> 5V, podrá suministrar aproximadamente el doble de corriente que el corriente de entrada).

Una caída de corriente muy baja.

No tiene sentido a menos que quiera decir que tiene la capacidad de conducir una buena cantidad de corriente o que no consume demasiada corriente en modo de espera. Ambos importantes.

Menos disipación de calor

Un convertidor de CC a CC es su única opción aquí. Específicamente, necesita encontrar un regulador reductor de alta eficiencia capaz de suministrar la corriente que necesita. Todas las demás opciones desperdiciarán calor porque eso es lo que hacen cuando bajan el voltaje de un voltaje más alto a un voltaje más bajo.

Cuando haya decidido qué corriente necesita, hay muchas formas de encontrarla.

Un divisor de voltaje solo es útil como fuente de alimentación si está extrayendo cantidades muy pequeñas de corriente y puede manejar el calor / la ineficiencia, por lo que lo descartaría de inmediato. Un diodo Zener tiene sus usos, pero es probable que encuentre problemas similares a los del divisor de voltaje.
Un convertidor reductor de CC-CC es bueno en cuanto a eficiencia/calor y hay una gran cantidad de opciones disponibles. Si no quiere preocuparse por todos los pasivos conectados a él, hay módulos DC-DC disponibles en lugares como TRACO Power.
El término "IC regulador de voltaje" es un poco amplio. Dependiendo de sus requisitos actuales, una solución de bajo costo puede ser un LDO.

¿Qué circuito debo usar?

en casos como este, generalmente comienza con el perfil de potencia de su circuito y su requisito de suministro, y continúa desde allí, con el entendimiento de que cualquiera de las opciones puede funcionar aquí.

suponiendo un circuito mcu típico siempre en funcionamiento sin carga pesada, está hablando de 10ma de consumo de corriente constante (hacia el extremo superior).

todas las soluciones lineales son comparables en términos de disipación de energía: 70 mw aquí, por lo que no hay mucho de qué preocuparse.

se puede hacer que funcione un divisor (más precisamente, UNA resistencia) pero es bastante limitante y, en mi opinión, no ofrece mucho.

un convertidor dc/dc puede ser complejo, costoso y rico en ondas, no es una gran opción si tiene adc involucrado. pero puede ser eficiente bajo carga pesada.

Preferiría un regulador de voltaje de línea, ya que es de bajo costo y ofrece la mayor flexibilidad, con un inconveniente mínimo.