Como funciona um regulador 78XX

[xformer]

http://www.righto.com/2014/09/reverse-engineering-counterfeit-7805.html

Nessa página explica como funciona um regulador do tipo 7805 (aqui o pessoal usa mais o 7809 e 7812, mas o princípio é o mesmo).  Tem fotos internas do integrado (ele abriu um com encapsulamento TO-3 (tipo o 2N3055), com o aviso de que isso pode ser perigoso por conter óxido de berílio, que é tóxico se inalado e cancerígeno - cuidado ao pessoal que quiser abrir desses transistores de potência com encapsulamento metálico).
Infelizmente o artigo só em inglês.

[Electric Effects]

Legal, dei uma breve lida no começo e encontrei a informação pertinente que eu precisava para um projeto de fonte que estou terminando aqui.
Pelo que eu vi a eficiência dele é a tensão de saída / tensão de entrada.

Considerando o 7805, temos: 5/25 = 0.2 ou 20%

Usei esse caso de 25V na entrada pois é o que vai acontecer no meu projeto. Entretanto se eu usar ele em cascata com um outro regulador 7815 (minha fonte vai ter +15, +5, 0, -5, -15) tem-se uma eficiência maior:

5/15 = 0.33 ou 33% de eficiência nesse caso, só que o detalhe é que a corrente que passar pelo de 5 é a mesma que no de 15 além da eficiência do 7815 em cascata com o 7805 ser de 15/25 = 0.6 ou 60%, ou seja, 60% e depois 33%

Então acho melhor optar por colocar eles todos em paralelo... O que acham?

Muito legal o artigo, pena foi a preguiça de ler tudo 
Abraços.

[xformer]

A questão maior no caso não é a eficiência, mas o aquecimento (dissipação de potência) que o 7805 (e 7905) vai ter com a entrada em 25V. Se precisar de 0,5A em 5V, com 25V na entrada, o 7805 vai precisar dissipar (25-5)x0,5 = 10W !!!  Ao passo que com 15V na entrada do 7805, a dissipação cairia para 5W.  Isso determina que o dissipador de potência no primeiro caso tem de ser muito maior do que no segundo caso, se não quiser a saída dos reguladores de 5V desligando toda hora por aquecimento excessivo do componente. Imagine se quiser usar 1A de cada fonte (20W de dissipação num componente muito pequeno). Seus dissipadores terão de ser muito grandes de qualquer forma.  Procure por reguladores LM309K (a versão TO-3 do 7805) ou monte reguladores chaveados (LM2576-T5) que são mais eficientes e esquentarão menos quando a diferença da tensão de entrada e saída é muita.
Por último, as tensões para o 7815 e 7915 não precisam ser de 25V (positiva e negativa), bastam ser de 18V.

[Electric Effects]

Agora me clareou um pouco. Eu fiz as contas aqui, tanto em 1A ou 0.5A. Se usar somente o 7805 você tem uma dissipação xW, mas se usar eles em cascata também se obtém os mesmos xW só que dividido entre os 2 reguladores. Mas é um projeto meu aqui pra pouca potência, no máximo vamos alimentar alguns AO's eu acho, vou manter os encapsulamentos que eu já tenho.

Sobre os 25Vaverage, é que eu vou usar um transformador de 24, ct, 24, então depois da filtragem vou ter mais ou menos isso na entrada dos reguladores.

[xformer]

Bom, tem mais duas coisas que eu não falei sobre os reguladores chaveados do tipo LM2576T:

- Eles não esquentam muito como os reguladores lineares, e aquele calor que seria jogado fora, nesses reguladores chaveados é muitas vezes aproveitado como maior capacidade de corrente na saída. Por exemplo, se a tensão de entrada for de 25V e só suprir 1A, com o LM2576T poderíamos ter uma saída de 5V e até 3A (ou seja 15W, sendo que dos 25V, uns 0,8A seriam suficientes, potência de entrada 20W, perdendo só 5W). Ou seja a eficiência é grande comparada aos reguladores lineares.

- O mesmo regulador chaveado pode fornecer tanto a tensão positiva, como também a negativa. Basta reconfigurar os componentes auxiliares (diodo, indutor e capacitor) em topologia diferente (de buck para inverter).

Mesmo que o consumo da sua fonte de estudo seja baixo, vale a pena estudar o funcionamento e uso desses reguladores.

Outro que merece um estudo é o MC34063 (ou LM78S40).