Зенеровский диод, делитель напряжения, преобразователь постоянного тока и стабилизатор напряжения.

1. Очень низкое падение тока. 2. Наименьшее тепловыделение.

Прежде всего, давайте обсудим ваши требования. «Низкое падение тока» не имеет особого смысла, обычно вы указываете что-то вроде «низкое падение напряжения», но в данном случае это не обязательно (12 В намного больше, чем 5 В). Или, возможно, вы имеете в виду, что вам нужно столько же потребляемого тока, сколько и потребляемого, что легко достигается с помощью преобразователя постоянного тока. Несмотря ни на что...

Делитель напряжения

Делитель напряжения не подходит для питания нагрузки. По мере увеличения тока, потребляемого нагрузкой, напряжение уменьшается; и он будет рассеивать довольно много энергии.

Стабилитрон

Опять же, не подходит, за исключением очень малых нагрузок, которыми не являются двигатели. Большое рассеивание мощности при высоких токах нагрузки и не очень стабильное регулирование. Стабилитроны обычно используются для эталонов , а не регуляторов .

преобразователь постоянного тока; ИС регулятора напряжения.

В контексте вашего вопроса это одно и то же. Различие, которое вы ищете, заключается в переключении преобразователя постоянного тока на линейный регулятор (оба из них являются регуляторами постоянного тока, и оба обычно являются ИС). Для ваших целей лучше всего подходит импульсный преобразователь, так как он будет рассеивать наименьшую мощность и на самом деле будет иметь больший выходной ток, чем входной (понижающий преобразователь, 12 В -> 5 В, сможет обеспечить примерно вдвое больший ток, чем преобразователь). входной ток).

Очень низкое падение тока.

Бессмысленно, если только вы не имеете в виду способность управлять большим током или не потреблять слишком много тока в режиме ожидания. Оба важны.

Наименьшее тепловыделение

Преобразователь постоянного тока в постоянный — ваш единственный вариант. В частности, вам нужно найти высокоэффективный понижающий стабилизатор, способный обеспечить необходимый вам ток. Все остальные варианты будут тратить тепло, потому что именно это они и делают, когда понижают напряжение с более высокого напряжения на более низкое.

Когда вы решили, какой ток вам нужен, есть много способов найти его.

Делитель напряжения полезен в качестве источника питания только в том случае, если вы потребляете очень небольшое количество тока и можете справиться с нагревом / неэффективностью, поэтому я бы сразу это засчитал. У стабилитрона есть свои применения, но вы, вероятно, столкнетесь с теми же проблемами, что и делитель напряжения.
Понижающий преобразователь постоянного тока хорошо сочетает эффективность/тепло, и существует множество вариантов. Если вы не хотите возиться со всеми подключенными к нему пассивами, есть модули DC-DC, доступные в таких местах, как TRACO Power.
Термин «ИС регулятора напряжения» немного широк. В зависимости от ваших текущих требований недорогим решением может быть LDO.

Какую схему следует использовать?

в таких случаях вы обычно начинаете с профиля мощности вашей схемы и требований к ее питанию, а затем идете оттуда, понимая, что любой из вариантов может работать здесь.

предполагая типичную постоянно работающую схему микроконтроллера без большой нагрузки, вы говорите о 10 мА постоянного потребления тока (в направлении верхнего предела).

все линейные решения сопоставимы по рассеиваемой мощности - здесь 70 мВт, так что не о чем беспокоиться.

можно заставить работать делитель (точнее, ОДИН резистор), но он довольно ограничен и, на мой взгляд, мало что дает.

преобразователь постоянного тока может быть сложным, дорогим и с большим количеством пульсаций, не лучший выбор, если у вас есть АЦП. но он может быть эффективен при большой нагрузке.

Я бы выбрал линейный стабилизатор напряжения, так как он недорогой и предлагает максимальную гибкость с минимальными недостатками.