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LM2596S-ADJ

器件型号:LM2596S-ADJ
器件类别:模拟器件
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厂商名称:TI [Texas Instruments]
厂商官网:http://www.ti.com/
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器件描述

7.5 A SWITCHING REGULATOR, 173 kHz SWITCHING FREQ-MAX,

7.5 A 开关稳压器, 173 kHz 开关 最大频率,

参数

LM2596S-ADJ功能数量 1
LM2596S-ADJ端子数量 5
LM2596S-ADJ额定输入电压 12 V
LM2596S-ADJ最大限制输入电压 40 V
LM2596S-ADJ最小限制输入电压 4.5 V
LM2596S-ADJ最大工作温度 125 Cel
LM2596S-ADJ最小工作温度 -40 Cel
LM2596S-ADJ加工封装描述 TO-263, 5 PIN
LM2596S-ADJ状态 ACTIVE
LM2596S-ADJ包装形状 矩形的
LM2596S-ADJ包装尺寸 SMALL OUTLINE
LM2596S-ADJ表面贴装 Yes
LM2596S-ADJ端子形式 GULL WING
LM2596S-ADJ端子间距 1.7 mm
LM2596S-ADJ端子涂层 锡 铅
LM2596S-ADJ端子位置 单一的
LM2596S-ADJ包装材料 塑料/环氧树脂
LM2596S-ADJ温度等级 AUTOMOTIVE
LM2596S-ADJ最大输出电流 7.5 A
LM2596S-ADJ模拟IC其它类型 开关稳压器
LM2596S-ADJ交换机配置 BUCK
LM2596S-ADJ最大开关频率 173 kHz

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LM2596S-ADJ相关参考设计

Reference Designs for: Part LM2596S-ADJ

LM2596S-ADJ器件文档内容

                                                                                                                                     LM2596

www.ti.com                                                                                                     SNVS124C NOVEMBER 1999 REVISED APRIL 2013

            LM2596 SIMPLE SWITCHER Power Converter 150 kHz
                       3A Step-Down Voltage Regulator

                                                 Check for Samples: LM2596

FEATURES                                                        DESCRIPTION

1                                                               The LM2596 series of regulators are monolithic
                                                                integrated circuits that provide all the active functions
23 3.3V, 5V, 12V, and Adjustable Output Versions               for a step-down (buck) switching regulator, capable of
Adjustable Version Output Voltage Range,                      driving a 3A load with excellent line and load
                                                                regulation. These devices are available in fixed output
    1.2V to 37V 4% Max Over Line and Load                      voltages of 3.3V, 5V, 12V, and an adjustable output
    Conditions                                                  version.
Available in TO-220 and TO-263 Packages
Ensured 3A Output Load Current                                Requiring a minimum number of external
Input Voltage Range Up to 40V                                 components, these regulators are simple to use and
Requires Only 4 External Components                           include internal frequency compensation , and a
Excellent Line and Load Regulation                            fixed-frequency oscillator.
    Specifications
150 kHz Fixed Frequency Internal Oscillator                   The LM2596 series operates at a switching frequency
TTL Shutdown Capability                                       of 150 kHz thus allowing smaller sized filter
Low Power Standby Mode, IQ Typically 80 A                     components than what would be needed with lower
High Efficiency                                               frequency switching regulators. Available in a
Uses Readily Available Standard Inductors                     standard 5-lead TO-220 package with several
Thermal Shutdown and Current Limit                            different lead bend options, and a 5-lead TO-263
    Protection                                                  surface mount package.

APPLICATIONS                                                    A standard series of inductors are available from
                                                                several different manufacturers optimized for use with
Simple High-Efficiency Step-Down (Buck)                       the LM2596 series. This feature greatly simplifies the
    Regulator                                                   design of switch-mode power supplies.

On-Card Switching Regulators                                  Other features include a ensured 4% tolerance on
Positive to Negative Converter                                output voltage under specified input voltage and
                                                                output load conditions, and 15% on the oscillator
                                                                frequency. External shutdown is included, featuring
                                                                typically 80 A standby current. Self protection
                                                                features include a two stage frequency reducing
                                                                current limit for the output switch and an over
                                                                temperature shutdown for complete protection under
                                                                fault conditions. (1)

                                                                (1)  Patent Number 5,382,918.

Typical Application
(Fixed Output Voltage Versions)

1

           Please be aware that an important notice concerning availability, standard warranty, and use in critical applications of
           Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.
SIMPLE SWITCHER is a registered trademark of Texas Instruments.

2

All other trademarks are the property of their respective owners.

3

PRODUCTION DATA information is current as of publication date.  Copyright 19992013, Texas Instruments Incorporated
Products conform to specifications per the terms of the Texas
Instruments standard warranty. Production processing does not
necessarily include testing of all parameters.
LM2596                                                                       www.ti.com

SNVS124C NOVEMBER 1999 REVISED APRIL 2013

Connection Diagrams

   Figure 1. 5-Lead Bent and Staggered Leads,  Figure 2. 5-Lead DDPAK/TO-263 (S) Package
          Through Hole TO-220 (T) Package              See Package Number KTT0005B

           See Package Number NDH0005D

   These devices have limited built-in ESD protection. The leads should be shorted together or the device placed in conductive foam
   during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOS gates.

Absolute Maximum Ratings (1)(2)                                                               45V
                                                                             -0.3  V  +25V
Maximum Supply Voltage                                                       -0.3  V +25V
ON /OFF Pin Input Voltage
Feedback Pin Voltage                                                                         -1V
                                                                              Internally limited
    Output Voltage to Ground (Steady State)                                  -65C to +150C
Power Dissipation
Storage Temperature Range                                                                    2 kV
ESD Susceptibility
                                                                                         +215C
    Human Body Model (3)                                                                 +245C
Lead Temperature                                                                        +260C
DDPAK/TO-263 Package                                                                    +150C

    Vapor Phase (60 sec.)
    Infrared (10 sec.)
TO-220 Package (Soldering, 10 sec.)
Maximum Junction Temperature

(1) Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for
      which the device is intended to be functional, but do not ensure specific performance limits. For ensured specifications and test
      conditions, see the Electrical Characteristics.

(2) If Military/Aerospace specified devices are required, please contact the Texas Instruments Sales Office/ Distributors for availability and
      specifications.

(3) The human body model is a 100 pF capacitor discharged through a 1.5k resistor into each pin.

Operating Conditions                                                         -40C  TJ  +125C
                                                                                         4.5V to 40V
Temperature Range
Supply Voltage

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                                               Product Folder Links: LM2596
                                                                                                                  LM2596

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LM2596-3.3 Electrical Characteristics

Specifications with standard type face are for TJ = 25C, and those with boldface type apply over full Operating
Temperature Range

                                                                                           LM2596-3.3              Units
                                                                                                                  (Limits)
  Symbol    Parameter                                  Conditions                    Typ   Limit

                                                                                      (1)     (2)

SYSTEM PARAMETERS (3) Test Circuit Figure 20

VOUT        Output Voltage  4.75V  VIN  40V, 0.2A  ILOAD  3A                         3.3                          V

                                                                                           3.168/3.135            V(min)

                                                                                           3.432/3.465            V(max)

            Efficiency      VIN = 12V, ILOAD = 3A                                    73                           %

(1) Typical numbers are at 25C and represent the most likely norm.
(2) All limits specified at room temperature (standard type face) and at temperature extremes (bold type face). All room temperature limits

      are 100% production tested. All limits at temperature extremes are ensured via correlation using standard Statistical Quality Control
      (SQC) methods. All limits are used to calculate Average Outgoing Quality Level (AOQL).
(3) External components such as the catch diode, inductor, input and output capacitors, and voltage programming resistors can affect
      switching regulator system performance. When the LM2596 is used as shown in the Figure 20 test circuit, system performance will be
      as shown in system parameters of Electrical Characteristics section.

LM2596-5.0 Electrical Characteristics

Specifications with standard type face are for TJ = 25C, and those with boldface type apply over full Operating
Temperature Range

                                                                                           LM2596-5.0              Units
                                                                                                                  (Limits)
  Symbol    Parameter                                  Conditions                    Typ   Limit

                                                                                      (1)     (2)

SYSTEM PARAMETERS (3) Test Circuit Figure 20

VOUT        Output Voltage  7V  VIN  40V, 0.2A  ILOAD  3A                            5.0                          V

                                                                                           4.800/4.750            V(min)

                                                                                           5.200/5.250            V(max)

            Efficiency      VIN = 12V, ILOAD = 3A                                    80                           %

(1) Typical numbers are at 25C and represent the most likely norm.
(2) All limits specified at room temperature (standard type face) and at temperature extremes (bold type face). All room temperature limits

      are 100% production tested. All limits at temperature extremes are ensured via correlation using standard Statistical Quality Control
      (SQC) methods. All limits are used to calculate Average Outgoing Quality Level (AOQL).
(3) External components such as the catch diode, inductor, input and output capacitors, and voltage programming resistors can affect
      switching regulator system performance. When the LM2596 is used as shown in the Figure 20 test circuit, system performance will be
      as shown in system parameters of Electrical Characteristics section.

LM2596-12 Electrical Characteristics

Specifications with standard type face are for TJ = 25C, and those with boldface type apply over full Operating
Temperature Range

                                                                                           LM2596-12               Units
                                                                                                                  (Limits)
  Symbol    Parameter                                  Conditions                    Typ   Limit

                                                                                      (1)     (2)

SYSTEM PARAMETERS (3) Test Circuit Figure 20

VOUT        Output Voltage  15V  VIN  40V, 0.2A  ILOAD  3A                           12.0                         V

                                                                                           11.52/11.40            V(min)

                                                                                           12.48/12.60            V(max)

            Efficiency      VIN = 25V, ILOAD = 3A                                    90                           %

(1) Typical numbers are at 25C and represent the most likely norm.
(2) All limits specified at room temperature (standard type face) and at temperature extremes (bold type face). All room temperature limits

      are 100% production tested. All limits at temperature extremes are ensured via correlation using standard Statistical Quality Control
      (SQC) methods. All limits are used to calculate Average Outgoing Quality Level (AOQL).
(3) External components such as the catch diode, inductor, input and output capacitors, and voltage programming resistors can affect
      switching regulator system performance. When the LM2596 is used as shown in the Figure 20 test circuit, system performance will be
      as shown in system parameters of Electrical Characteristics section.

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LM2596

SNVS124C NOVEMBER 1999 REVISED APRIL 2013                                                                     www.ti.com

LM2596-ADJ Electrical Characteristics

Specifications with standard type face are for TJ = 25C, and those with boldface type apply over full Operating
Temperature Range

                                                                                        LM2596-ADJ                 Units
                                                                                                                  (Limits)
    Symbol  Parameter                          Conditions                        Typ          Limit

                                                                                  (1)            (2)

SYSTEM PARAMETERS (3) Test Circuit Figure 20

VFB         Feedback Voltage 4.5V  VIN  40V, 0.2A  ILOAD  3A                     1.230                               V
                                                                                   73                             V(min)
                                   VOUT programmed for 3V. Circuit of Figure 20               1.193/1.180         V(max)
                                                                                              1.267/1.280
                                                                                                                     %
            Efficiency             VIN = 12V, VOUT = 3V, ILOAD = 3A

(1) Typical numbers are at 25C and represent the most likely norm.
(2) All limits specified at room temperature (standard type face) and at temperature extremes (bold type face). All room temperature limits

      are 100% production tested. All limits at temperature extremes are ensured via correlation using standard Statistical Quality Control
      (SQC) methods. All limits are used to calculate Average Outgoing Quality Level (AOQL).
(3) External components such as the catch diode, inductor, input and output capacitors, and voltage programming resistors can affect
      switching regulator system performance. When the LM2596 is used as shown in the Figure 20 test circuit, system performance will be
      as shown in system parameters of Electrical Characteristics section.

All Output Voltage Versions Electrical Characteristics

Specifications with standard type face are for TJ = 25C, and those with boldface type apply over full Operating
Temperature Range. Unless otherwise specified, VIN = 12V for the 3.3V, 5V, and Adjustable version and VIN = 24V for the
12V version. ILOAD = 500 mA

                                                                                        LM2596-XX                  Units
                                                                                                                  (Limits)
    Symbol  Parameter                                     Conditions                    Typ         Limit

                                                                                         (1)           (2)

DEVICE PARAMETERS

Ib          Feedback Bias Current    Adjustable Version Only, VFB = 1.3V                10                        nA
                                     See (3)
                                                                                                    50/100 nA (max)

fO          Oscillator Frequency                                                        150                       kHz

                                                                                                    127/110 kHz(min)

                                                                                                    173/173 kHz(max)

VSAT        Saturation Voltage       IOUT = 3A (4) (5)                                  1.16                      V
DC
ICL         Max Duty Cycle (ON)      See (5)                                                        1.4/1.5       V(max)
            Min Duty Cycle (OFF)     See (6)
            Current Limit            Peak Current (4)(5)                                100                       %

                                                                                        0

                                                                                        4.5                       A

                                                                                                    3.6/3.4       A(min)

                                                                                                    6.9/7.5       A(max)

IL          Output Leakage Current   Output = 0V (4)(6)                                               50          A(max)

                                     Output = -1V (7)                                   2                         mA

                                                                                                      30          mA(max)

IQ          Quiescent Current        See (6)                                            5                         mA

                                                                                                      10          mA(max)

(1) Typical numbers are at 25C and represent the most likely norm.
(2) All limits specified at room temperature (standard type face) and at temperature extremes (bold type face). All room temperature limits

      are 100% production tested. All limits at temperature extremes are ensured via correlation using standard Statistical Quality Control
      (SQC) methods. All limits are used to calculate Average Outgoing Quality Level (AOQL).
(3) The switching frequency is reduced when the second stage current limit is activated.
(4) No diode, inductor or capacitor connected to output pin.
(5) Feedback pin removed from output and connected to 0V to force the output transistor switch ON.
(6) Feedback pin removed from output and connected to 12V for the 3.3V, 5V, and the ADJ. version, and 15V for the 12V version, to force
      the output transistor switch OFF.
(7) VIN = 40V.

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All Output Voltage Versions Electrical Characteristics (continued)

Specifications with standard type face are for TJ = 25C, and those with boldface type apply over full Operating
Temperature Range. Unless otherwise specified, VIN = 12V for the 3.3V, 5V, and Adjustable version and VIN = 24V for the
12V version. ILOAD = 500 mA

                                                                                     LM2596-XX      Units
                                                                                                   (Limits)
    Symbol  Parameter                                      Conditions                Typ   Limit

                                                                                      (1)     (2)

ISTBY       Standby Quiescent Current ON/OFF pin = 5V (OFF) (7)                      80            A

                                                                                           200/250 A(max)

JC          Thermal Resistance         TO-220 or TO-263 Package, Junction to Case    2             C/W
                                                                                                   C/W
JA                                     TO-220 Package, Junction to Ambient (8)       50            C/W
                                                                                                   C/W
JA                                     TO-263 Package, Junction to Ambient (9)       50            C/W

JA                                     TO-263 Package, Junction to Ambient (10)      30

JA                                     TO-263 Package, Junction to Ambient (11)      20

ON/OFF CONTROL Test Circuit Figure 20

            ON /OFF Pin Logic Input                                                  1.3                            V

VIH         Threshold Voltage          Low (Regulator ON)                                  0.6     V(max)

VIL                                    High (Regulator OFF)                                2.0     V(min)

IH          ON /OFF Pin Input Current VLOGIC = 2.5V (Regulator OFF)                  5             A

                                                                                           15      A(max)

IL                                     VLOGIC = 0.5V (Regulator ON)                  0.02          A

                                                                                           5       A(max)

(8) Junction to ambient thermal resistance (no external heat sink) for the TO-220 package mounted vertically, with the leads soldered to a
      printed circuit board with (1 oz.) copper area of approximately 1 in2.

(9) Junction to ambient thermal resistance with the TO-263 package tab soldered to a single printed circuit board with 0.5 in2 of (1 oz.)
      copper area.

(10) Junction to ambient thermal resistance with the TO-263 package tab soldered to a single sided printed circuit board with 2.5 in2 of (1
      oz.) copper area.

(11) Junction to ambient thermal resistance with the TO-263 package tab soldered to a double sided printed circuit board with 3 in2 of (1 oz.)
      copper area on the LM2596S side of the board, and approximately 16 in2 of copper on the other side of the p-c board. See Application
      Information in this data sheet and the thermal model in Switchers Made SimpleTM version 4.3 software.

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                                  Typical Performance Characteristics

                                                    (Circuit of Figure 20)

          Normalized                                                         Line Regulation
        Output Voltage

        Figure 3.                                                                  Figure 4.
        Efficiency
                                                                             Switch Saturation
                                                                                    Voltage

                Figure 5.                                                        Figure 6.
        Switch Current Limit                                                 Dropout Voltage

        Figure 7.                                                            Figure 8.

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(Circuit of Figure 20)  Typical Performance Characteristics (continued)

                              Operating                                                   Shutdown
                        Quiescent Current                                            Quiescent Current

                               Figure 9.                                                   Figure 10.

                        Minimum Operating                                            ON /OFF Threshold
                           Supply Voltage                                                    Voltage

                            Figure 11.                                                      Figure 12.
                                                                                     Switching Frequency
                           ON /OFF Pin
                        Current (Sinking)

                        Figure 13.                                                   Figure 14.

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                        Typical Performance Characteristics (continued)

(Circuit of Figure 20)

                        Feedback Pin                               Continuous Mode Switching Waveforms
                        Bias Current                                     VIN = 20V, VOUT = 5V, ILOAD = 2A

                                                                L = 32 H, COUT = 220 F, COUT ESR = 50 m

                                Figure 15.                      A: Output Pin Voltage, 10V/div.
                                                                B: Inductor Current 1A/div.
         Discontinuous Mode Switching Waveforms                 C: Output Ripple Voltage, 50 mV/div.
              VIN = 20V, VOUT = 5V, ILOAD = 500 mA
                                                                                     Figure 16. Horizontal Time Base: 2 s/div.
        L = 10 H, COUT = 330 F, COUT ESR = 45 m
                                                                                 Load Transient Response for Continuous Mode
                                                                                    VIN = 20V, VOUT = 5V, ILOAD = 500 mA to 2A

                                                                                   L = 32 H, COUT = 220 F, COUT ESR = 50 m

A: Output Pin Voltage, 10V/div.                                 A: Output Voltage, 100 mV/div. (AC)
                                                                B: 500 mA to 2A Load Pulse
B: Inductor Current 0.5A/div.
                                                                                   Figure 18. Horizontal Time Base: 100 s/div.
C: Output Ripple Voltage, 100 mV/div.
                     Figure 17. Horizontal Time Base: 2 s/div.

                                      Load Transient Response for Discontinuous Mode
                                           VIN = 20V, VOUT = 5V, ILOAD = 500 mA to 2A

                                          L = 10 H, COUT = 330 F, COUT ESR = 45 m

A: Output Voltage, 100 mV/div. (AC)
B: 500 mA to 2A Load Pulse

                                               Figure 19. Horizontal Time Base: 200 s/div.

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                    Test Circuit and Layout Guidelines

                                    Fixed Output Voltage Versions

CIN --470 F, 50V, Aluminum Electrolytic Nichicon "PL Series"
COUT --220 F, 25V Aluminum Electrolytic, Nichicon "PL Series"
D1 --5A, 40V Schottky Rectifier, 1N5825
L1 --68 H, L38

                                                                        Adjustable Output Voltage Versions

where VREF = 1.23V

Select R1 to be approximately 1 k, use a 1% resistor for best stability.
CIN --470 F, 50V, Aluminum Electrolytic Nichicon "PL Series"
COUT --220 F, 35V Aluminum Electrolytic, Nichicon "PL Series"
D1 --5A, 40V Schottky Rectifier, 1N5825
L1 --68 H, L38
R1 --1 k, 1%
CFF --See Application Information Section

                                    Figure 20. Standard Test Circuits and Layout Guides

As in any switching regulator, layout is very important. Rapidly switching currents associated with wiring
inductance can generate voltage transients which can cause problems. For minimal inductance and ground
loops, the wires indicated by heavy lines should be wide printed circuit traces and should be kept as short
as possible. For best results, external components should be located as close to the switcher lC as possible
using ground plane construction or single point grounding.

If open core inductors are used, special care must be taken as to the location and positioning of this type of
inductor. Allowing the inductor flux to intersect sensitive feedback, lC groundpath and COUT wiring can cause
problems.

When using the adjustable version, special care must be taken as to the location of the feedback resistors and
the associated wiring. Physically locate both resistors near the IC, and route the wiring away from the inductor,
especially an open core type of inductor. (See Application Information section for more information.)

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LM2596 Series Buck Regulator Design Procedure (Fixed Output)

        PROCEDURE (Fixed Output Voltage Version)                                 EXAMPLE (Fixed Output Voltage Version)

Given:                                                     Given:
VOUT = Regulated Output Voltage (3.3V, 5V or 12V)          VOUT = 5V
VIN(max) = Maximum DC Input Voltage                        VIN(max) = 12V
ILOAD(max) = Maximum Load Current                          ILOAD(max) = 3A

1. Inductor Selection (L1)                                 1. Inductor Selection (L1)

A. Select the correct inductor value selection guide from Figures A. Use the inductor selection guide for the 5V version shown in

Figure 21, Figure 22, or Figure 23. (Output voltages of 3.3V, 5V, or Figure 22.

12V respectively.) For all other voltages, see the Design Procedure B. From the inductor value selection guide shown in Figure 22, the
for the adjustable version.
                                                           inductance region intersected by the 12V horizontal line and the 3A

B. From the inductor value selection guide, identify the inductance vertical line is 33 H, and the inductor code is L40.

region intersected by the Maximum Input Voltage line and the C. The inductance value required is 33 H. From the table in
Maximum Load Current line. Each region is identified by an Table 3, go to the L40 line and choose an inductor part number from
inductance value and an inductor code (LXX).
                                                           any of the four manufacturers shown. (In most instance, both

C. Select an appropriate inductor from the four manufacturer's part through hole and surface mount inductors are available.)

numbers listed in Table 3.

2. Output Capacitor Selection (COUT)                       2. Output Capacitor Selection (COUT)

A. In the majority of applications, low ESR (Equivalent Series A. See section on output capacitors in Application Information

Resistance) electrolytic capacitors between 82 F and 820 F and section.

low ESR solid tantalum capacitors between 10 F and 470 F B. From the quick design component selection table shown in
provide the best results. This capacitor should be located close to Table 1, locate the 5V output voltage section. In the load current
the IC using short capacitor leads and short copper traces. Do not column, choose the load current line that is closest to the current
use capacitors larger than 820 F .
                                                           needed in your application, for this example, use the 3A line. In the

For additional information, see section on output capacitors in maximum input voltage column, select the line that covers the input

Application Information section.                           voltage needed in your application, in this example, use the 15V line.

B. To simplify the capacitor selection procedure, refer to the quick Continuing on this line are recommended inductors and capacitors
design component selection table shown in Table 1. This table that will provide the best overall performance.

contains different input voltages, output voltages, and load currents, The capacitor list contains both through hole electrolytic and surface

and lists various inductors and output capacitors that will provide the mount tantalum capacitors from four different capacitor

best design solutions.                                     manufacturers. It is recommended that both the manufacturers and

C. The capacitor voltage rating for electrolytic capacitors should be the manufacturer's series that are listed in the table be used.

at least 1.5 times greater than the output voltage, and often much In this example aluminum electrolytic capacitors from several

higher voltage ratings are needed to satisfy the low ESR different manufacturers are available with the range of ESR numbers

requirements for low output ripple voltage.                needed.

D. For computer aided design software, see Switchers Made  330 F 35V Panasonic HFQ Series
SimpleTM version 4.3 or later.                             330 F 35V Nichicon PL Series

                                                           C. For a 5V output, a capacitor voltage rating at least 7.5V or more
                                                           is needed. But even a low ESR, switching grade, 220 F 10V
                                                           aluminum electrolytic capacitor would exhibit approximately 225 m
                                                           of ESR (see the curve in Figure 26 for the ESR vs voltage rating).
                                                           This amount of ESR would result in relatively high output ripple
                                                           voltage. To reduce the ripple to 1% of the output voltage, or less, a
                                                           capacitor with a higher value or with a higher voltage rating (lower
                                                           ESR) should be selected. A 16V or 25V capacitor will reduce the
                                                           ripple voltage by approximately half.

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         PROCEDURE (Fixed Output Voltage Version)                         EXAMPLE (Fixed Output Voltage Version)

3. Catch Diode Selection (D1)                                             3. Catch Diode Selection (D1)

A. The catch diode current rating must be at least 1.3 times greater A. Refer to the table shown in Table 6. In this example, a 5A, 20V,
than the maximum load current. Also, if the power supply design 1N5823 Schottky diode will provide the best performance, and will
must withstand a continuous output short, the diode should have a not be overstressed even for a shorted output.
current rating equal to the maximum current limit of the LM2596. The
most stressful condition for this diode is an overload or shorted
output condition.

B. The reverse voltage rating of the diode should be at least 1.25
times the maximum input voltage.

C. This diode must be fast (short reverse recovery time) and must be
located close to the LM2596 using short leads and short printed
circuit traces. Because of their fast switching speed and low forward
voltage drop, Schottky diodes provide the best performance and
efficiency, and should be the first choice, especially in low output
voltage applications. Ultra-fast recovery, or High-Efficiency rectifiers
also provide good results. Ultra-fast recovery diodes typically have
reverse recovery times of 50 ns or less. Rectifiers such as the
1N5400 series are much too slow and should not be used.

4. Input Capacitor (CIN)                                                  4. Input Capacitor (CIN)

A low ESR aluminum or tantalum bypass capacitor is needed The important parameters for the Input capacitor are the input

between the input pin and ground pin to prevent large voltage voltage rating and the RMS current rating. With a nominal input

transients from appearing at the input. This capacitor should be voltage of 12V, an aluminum electrolytic capacitor with a voltage

located close to the IC using short leads. In addition, the RMS rating greater than 18V (1.5 VIN) would be needed. The next
current rating of the input capacitor should be selected to be at least higher capacitor voltage rating is 25V.

the DC load current. The capacitor manufacturers data sheet must The RMS current rating requirement for the input capacitor in a buck
be checked to assure that this current rating is not exceeded. The regulator is approximately the DC load current. In this example,
curve shown in Figure 25 shows typical RMS current ratings for with a 3A load, a capacitor with a RMS current rating of at least 1.5A
several different aluminum electrolytic capacitor values.
                                                                          is needed. The curves shown in Figure 25 can be used to select an

For an aluminum electrolytic, the capacitor voltage rating should be appropriate input capacitor. From the curves, locate the 35V line and

approximately 1.5 times the maximum input voltage. Caution must note which capacitor values have RMS current ratings greater than

be exercised if solid tantalum capacitors are used (see Application 1.5A. A 680 F/35V capacitor could be used.

Information on input capacitor). The tantalum capacitor voltage rating For a through hole design, a 680 F/35V electrolytic capacitor
should be 2 times the maximum input voltage and it is recommended (Panasonic HFQ series or Nichicon PL series or equivalent) would
that they be surge current tested by the manufacturer.
                                                                          be adequate. other types or other manufacturers capacitors can be

Use caution when using ceramic capacitors for input bypassing, used provided the RMS ripple current ratings are adequate.

because it may cause severe ringing at the VIN pin.                       For surface mount designs, solid tantalum capacitors can be used,

For additional information, see section on input capacitors in but caution must be exercised with regard to the capacitor surge

Application Information section.                                          current rating (see Application Information on input capacitors in this

                                                                          data sheet). The TPS series available from AVX, and the 593D

                                                                          series from Sprague are both surge current tested.

            Table 1. LM2596 Fixed Voltage Quick Design Component Selection Table

            Conditions                                 Inductor                                     Output Capacitor

                                                                          Through Hole Electrolytic         Surface Mount Tantalum

Output       Load         Max Input        Inductance      Inductor       Panasonic   Nichicon              AVX TPS             Sprague
Voltage     Current        Voltage             (H)             (#)        HFQ Series  PL Series              Series           595D Series
                               (V)                                                                            (F/V)
   (V)         (A)                      5                                    (F/V)      (F/V)                                     (F/V)
                3                       7
   3.3                                 10               22 L41            470/25                    560/16  330/6.3           390/6.3
                2                      40               22 L41
                                        6               22 L41            560/35                    560/35  330/6.3           390/6.3
                                       10               33 L40
                                       40               22 L33            680/35                    680/35  330/6.3           390/6.3
                                                        33 L32
                                                        47 L39            560/35                    470/35  330/6.3           390/6.3

                                                                          470/25                    470/35  330/6.3           390/6.3

                                                                          330/35                    330/35  330/6.3           390/6.3

                                                                          330/35                    270/50  220/10            330/10

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             Table 1. LM2596 Fixed Voltage Quick Design Component Selection Table (continued)

             Conditions                        Inductor                             Output Capacitor

                                                                      Through Hole Electrolytic              Surface Mount Tantalum

Output        Load         Max Input        Inductance  Inductor      Panasonic     Nichicon                 AVX TPS    Sprague
Voltage      Current        Voltage             (H)         (#)       HFQ Series    PL Series                 Series  595D Series
                                (V)                                                                            (F/V)
   (V)          (A)                      8                               (F/V)        (F/V)                               (F/V)
    5            3                      10
                                        15      22 L41                470/25        560/16                   220/10          330/10
   12            2                      40      22 L41
                 3                       9      33 L40                560/25        560/25                   220/10          330/10
                                        20      47 L39
                 2                      40      22 L33                330/35        330/35                   220/10          330/10
                                        15      68 L38
                                        18      68 L38                330/35        270/35                   220/10          330/10
                                        30      22 L41
                                        40      33 L40                470/25        560/16                   220/10          330/10
                                        15      68 L44
                                        20      68 L44                180/35        180/35                   100/10          270/10
                                        40      33 L32
                                                68 L38                180/35        180/35                   100/10          270/10
                                               150 L42
                                                                      470/25        470/25                   100/16          180/16

                                                                      330/25        330/25                   100/16          180/16

                                                                      180/25        180/25                   100/16          120/20

                                                                      180/35        180/35                   100/16          120/20

                                                                      330/25        330/25                   100/16          180/16

                                                                      180/25        180/25                   100/16          120/20

                                                                      82/25         82/25                    68/20           68/25

LM2596 Series Buck Regulator Design Procedure (Adjustable Output)

    PROCEDURE (Adjustable Output Voltage Version)                     EXAMPLE (Adjustable Output Voltage Version)

Given:                                                                Given:
VOUT = Regulated Output Voltage                                       VOUT = 20V
VIN(max) = Maximum Input Voltage                                      VIN(max) = 28V
ILOAD(max) = Maximum Load Current                                     ILOAD(max) = 3A
F = Switching Frequency (Fixed at a nominal 150 kHz).                 F = Switching Frequency (Fixed at a nominal 150 kHz).

1. Programming Output Voltage (Selecting R1 and R2, as shown in 1. Programming Output Voltage (Selecting R1 and R2, as shown in

Figure 20 )                                                           Figure 20 )

Use the following formula to select the appropriate resistor values. Select R1 to be 1 k, 1%. Solve for R2.

                                                         (1)                                                                         (3)

Select a value for R1 between 240 and 1.5 k. The lower resistor R2 = 1k (16.26 - 1) = 15.26k, closest 1% value is 15.4 k.

values minimize noise pickup in the sensitive feedback pin. (For the  R2 = 15.4 k.
lowest temperature coefficient and the best stability with time, use

1% metal film resistors.)

                                                         (2)

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PROCEDURE (Adjustable Output Voltage Version)                                                 EXAMPLE (Adjustable Output Voltage Version)

2. Inductor Selection (L1)                                                          2. Inductor Selection (L1)

A. Calculate the inductor Volt microsecond constant E T (V s), A. Calculate the inductor Volt microsecond constant

from the following formula:                                                         (E T),

where              VSAT = internal switch saturation voltage =                                                                                      (5)
                  1.16V                                              B. E T = 34.2 (V s)
                                                                (4) C. ILOAD(max) = 3A
                  VD = diode forward voltage drop = 0.5V             D. From the inductor value selection guide shown in Figure 24, the

                                                                                    inductance region intersected by the 34 (V s) horizontal line and

B. Use the E T value from the previous formula and match it with the 3A vertical line is 47 H, and the inductor code is L39.

the E T number on the vertical axis of the Inductor Value Selection E. From the table in Table 3, locate line L39, and select an inductor
Guide shown in Figure 24.
                                                                                    part number from the list of manufacturers part numbers.

C. on the horizontal axis, select the maximum load current.

D. Identify the inductance region intersected by the E T value and
the Maximum Load Current value. Each region is identified by an
inductance value and an inductor code (LXX).

E. Select an appropriate inductor from the four manufacturer's part
numbers listed in Table 3.

3. Output Capacitor Selection (COUT)                                                3. Output Capacitor SeIection (COUT)

A. In the majority of applications, low ESR electrolytic or solid A. See section on COUT in Application Information section.

tantalum capacitors between 82 F and 820 F provide the best B. From the quick design table shown in Table 2, locate the output
results. This capacitor should be located close to the IC using short voltage column. From that column, locate the output voltage closest
capacitor leads and short copper traces. Do not use capacitors to the output voltage in your application. In this example, select the
larger than 820 F. For additional information, see section on 24V line. Under the OUTPUT CAPACITOR section, select a
output capacitors in Application Information section.
                                                                                    capacitor from the list of through hole electrolytic or surface mount

B. To simplify the capacitor selection procedure, refer to the quick tantalum types from four different capacitor manufacturers. It is

design table shown in Table 2. This table contains different output recommended that both the manufacturers and the manufacturers

voltages, and lists various output capacitors that will provide the best series that are listed in the table be used.

design solutions.                                                                   In this example, through hole aluminum electrolytic capacitors from

C. The capacitor voltage rating should be at least 1.5 times greater several different manufacturers are available.

than the output voltage, and often much higher voltage ratings are                  220 F/35V Panasonic HFQ Series
needed to satisfy the low ESR requirements needed for low output                    150 F/35V Nichicon PL Series
ripple voltage.

                                                                                    C. For a 20V output, a capacitor rating of at least 30V or more is

                                                                                    needed. In this example, either a 35V or 50V capacitor would work.

                                                                                    A 35V rating was chosen, although a 50V rating could also be used

                                                                                    if a lower output ripple voltage is needed.

                                                                                    Other manufacturers or other types of capacitors may also be used,
                                                                                    provided the capacitor specifications (especially the 100 kHz ESR)
                                                                                    closely match the types listed in the table. Refer to the capacitor
                                                                                    manufacturers data sheet for this information.

4. Feedforward Capacitor (CFF) (See Figure 20)                                      4. Feedforward Capacitor (CFF)

For output voltages greater than approximately 10V, an additional The table shown in Table 2 contains feed forward capacitor values

capacitor is required. The compensation capacitor is typically for various output voltages. In this example, a 560 pF capacitor is

between 100 pF and 33 nF, and is wired in parallel with the output needed.

voltage setting resistor, R2. It provides additional stability for high
output voltages, low input-output voltages, and/or very low ESR

output capacitors, such as solid tantalum capacitors.

                                                                               (6)

This capacitor type can be ceramic, plastic, silver mica, etc.
(Because of the unstable characteristics of ceramic capacitors made
with Z5U material, they are not recommended.)

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LM2596

SNVS124C NOVEMBER 1999 REVISED APRIL 2013                                                                                www.ti.com

    PROCEDURE (Adjustable Output Voltage Version)                                   EXAMPLE (Adjustable Output Voltage Version)

5. Catch Diode Selection (D1)                                             5. Catch Diode Selection (D1)

A. The catch diode current rating must be at least 1.3 times greater A. Refer to the table shown in Table 6. Schottky diodes provide the
than the maximum load current. Also, if the power supply design best performance, and in this example a 5A, 40V, 1N5825 Schottky
must withstand a continuous output short, the diode should have a diode would be a good choice. The 5A diode rating is more than
current rating equal to the maximum current limit of the LM2596. The adequate and will not be overstressed even for a shorted output.
most stressful condition for this diode is an overload or shorted
output condition.

B. The reverse voltage rating of the diode should be at least 1.25
times the maximum input voltage.

C. This diode must be fast (short reverse recovery time) and must be
located close to the LM2596 using short leads and short printed
circuit traces. Because of their fast switching speed and low forward
voltage drop, Schottky diodes provide the best performance and
efficiency, and should be the first choice, especially in low output
voltage applications. Ultra-fast recovery, or High-Efficiency rectifiers
are also a good choice, but some types with an abrupt turn-off
characteristic may cause instability or EMl problems. Ultra-fast
recovery diodes typically have reverse recovery times of 50 ns or
less. Rectifiers such as the 1N4001 series are much too slow and
should not be used.

6. Input Capacitor (CIN)                                                  6. Input Capacitor (CIN)

A low ESR aluminum or tantalum bypass capacitor is needed The important parameters for the Input capacitor are the input

between the input pin and ground to prevent large voltage transients voltage rating and the RMS current rating. With a nominal input

from appearing at the input. In addition, the RMS current rating of voltage of 28V, an aluminum electrolytic aluminum electrolytic

the input capacitor should be selected to be at least the DC load capacitor with a voltage rating greater than 42V (1.5 VIN) would be
current. The capacitor manufacturers data sheet must be checked to needed. Since the the next higher capacitor voltage rating is 50V, a

assure that this current rating is not exceeded. The curve shown in 50V capacitor should be used. The capacitor voltage rating of (1.5

Figure 25 shows typical RMS current ratings for several different VIN) is a conservative guideline, and can be modified somewhat if

aluminum electrolytic capacitor values.                                   desired.

This capacitor should be located close to the IC using short leads The RMS current rating requirement for the input capacitor of a buck

and the voltage rating should be approximately 1.5 times the regulator is approximately the DC load current. In this example,

maximum input voltage.                                                    with a 3A load, a capacitor with a RMS current rating of at least 1.5A

If solid tantalum input capacitors are used, it is recomended that they is needed.

be surge current tested by the manufacturer.                              The curves shown in Figure 25 can be used to select an appropriate

Use caution when using a high dielectric constant ceramic capacitor input capacitor. From the curves, locate the 50V line and note which
                                                                          capacitor values have RMS current ratings greater than 1.5A. Either
for input bypassing, because it may cause severe ringing at the VIN       a 470 F or 680 F, 50V capacitor could be used.
pin.

For additional information, see section on input capacitors in For a through hole design, a 680 F/50V electrolytic capacitor
                                                                          (Panasonic HFQ series or Nichicon PL series or equivalent) would
Application Information section.
                                                                          be adequate. Other types or other manufacturers capacitors can be

                                                                          used provided the RMS ripple current ratings are adequate.

                                                                          For surface mount designs, solid tantalum capacitors can be used,
                                                                          but caution must be exercised with regard to the capacitor surge
                                                                          current rting (see Application Information or input capacitors in this
                                                                          data sheet). The TPS series available from AVX, and the 593D
                                                                          series from Sprague are both surge current tested.

                                                                          To further simplify the buck regulator design procedure, Texas
                                                                          Instruments is making available computer design software to be
                                                                          used with the Simple Switcher line ot switching regulators.
                                                                          Switchers Made Simple (version 4.3 or later) is available on a 3
                                                                          diskette for IBM compatible computers.

LM2596 Series Buck Regulator Design Procedure (Adjustable Output)

             Table 2. Output Capacitor and Feedforward Capacitor Selection Table

    Output                Through Hole Output Capacitor                                      Surface Mount Output Capacitor
    Voltage
             Panasonic                   Nichicon PL  Feedforward                   AVX TPS           Sprague     Feedforward
       (V)   HFQ Series                      Series     Capacitor                    Series         595D Series     Capacitor
                                             (F/V)                                    (F/V)
        2       (F/V)                                                                                   (F/V)
        4
        6    820/35                      820/35          33 nF                      330/6.3              470/4    33 nF

             560/35                      470/35          10 nF                      330/6.3              390/6.3  10 nF

             470/25                      470/25          3.3 nF                     220/10               330/10   3.3 nF

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    Output   Table 2. Output Capacitor and Feedforward Capacitor Selection Table (continued)
    Voltage
                     Through Hole Output Capacitor                                          Surface Mount Output Capacitor
       (V)
             Panasonic   Nichicon PL                   Feedforward  AVX TPS                   Sprague       Feedforward
        9    HFQ Series      Series                      Capacitor   Series                 595D Series       Capacitor
       12                    (F/V)                                    (F/V)
       15       (F/V)                                                                           (F/V)
       24
       28    330/25      330/25                        1.5 nF       100/16                  180/16          1.5 nF

             330/25      330/25                        1 nF         100/16                  180/16          1 nF

             220/35      220/35                        680 pF                        68/20  120/20          680 pF

             220/35      150/35                        560 pF                        33/25  33/25           220 pF

             100/50      100/50                        390 pF                        10/35  15/50           220 pF

LM2596 Series Buck Regulator Design Procedure
INDUCTOR VALUE SELECTION GUIDES
(For Continuous Mode Operation)

             Figure 21. LM2596-3.3                                                   Figure 22. LM2596-5.0

             Figure 23. LM2596-12                                                    Figure 24. LM2596-ADJ

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                                Table 3. Inductor Manufacturers Part Numbers

     Inductance Current             Schott                         Renco           Pulse Engineering        Coilcraft

        (H)     (A)             Through        Surface    Through         Surface  Through         Surface  Surface
                                  Hole          Mount       Hole           Mount     Hole           Mount    Mount

L15             22 0.99 67148350 67148460 RL-1284-22-43 RL1500-22 PE-53815 PE-53815-S DO3308-223

L21             68 0.99 67144070 67144450 RL-5471-5                RL1500-68 PE-53821 PE-53821-S DO3316-683

L22             47 1.17 67144080 67144460 RL-5471-6                       --       PE-53822 PE-53822-S DO3316-473

L23             33 1.40 67144090 67144470 RL-5471-7                       --       PE-53823 PE-53823-S DO3316-333

L24             22 1.70 67148370 67148480 RL-1283-22-43                   --       PE-53824 PE-53825-S DO3316-223

L25             15 2.10 67148380 67148490 RL-1283-15-43                   --       PE-53825 PE-53824-S DO3316-153

L26             330 0.80 67144100 67144480 RL-5471-1                      --       PE-53826 PE-53826-S DO5022P-334

L27             220 1.00 67144110 67144490 RL-5471-2                      --       PE-53827 PE-53827-S DO5022P-224

L28             150 1.20 67144120 67144500 RL-5471-3                      --       PE-53828 PE-53828-S DO5022P-154

L29             100 1.47 67144130 67144510 RL-5471-4                      --       PE-53829 PE-53829-S DO5022P-104

L30             68 1.78 67144140 67144520 RL-5471-5                       --       PE-53830 PE-53830-S DO5022P-683

L31             47 2.20 67144150 67144530 RL-5471-6                       --       PE-53831 PE-53831-S DO5022P-473

L32             33 2.50 67144160 67144540 RL-5471-7                       --       PE-53932 PE-53932-S DO5022P-333

L33             22 3.10 67148390 67148500 RL-1283-22-43                   --       PE-53933 PE-53933-S DO5022P-223

L34             15 3.40 67148400 67148790 RL-1283-15-43                   --       PE-53934 PE-53934-S DO5022P-153

L35             220 1.70 67144170              --       RL-5473-1         --       PE-53935 PE-53935-S      --

L36             150 2.10 67144180              --       RL-5473-4         --       PE-54036 PE-54036-S      --

L37             100 2.50 67144190              --       RL-5472-1         --       PE-54037 PE-54037-S      --

L38             68 3.10 67144200               --       RL-5472-2         --       PE-54038 PE-54038-S      --

L39             47 3.50 67144210               --       RL-5472-3         --       PE-54039 PE-54039-S      --

L40             33 3.50 67144220 67148290 RL-5472-4                       --       PE-54040 PE-54040-S      --

L41             22 3.50 67144230 67148300 RL-5472-5                       --       PE-54041 PE-54041-S      --

L42             150 2.70 67148410              --       RL-5473-4         --       PE-54042 PE-54042-S      --

L43             100 3.40 67144240              --       RL-5473-2         --       PE-54043                 --

L44             68 3.40 67144250               --       RL-5473-3         --       PE-54044                 --

                                Table 4. Inductor Manufacturers Phone Numbers

Coilcraft Inc.                                            Phone                  (800) 322-2645
Coilcraft Inc., Europe                                    FAX                    (708) 639-1469
Pulse Engineering Inc.                                    Phone                  +11 1236 730 595
Pulse Engineering Inc., Europe                            FAX                    +44 1236 730 627
Renco Electronics Inc.                                    Phone                  (619) 674-8100
Schott Corp.                                              FAX                    (619) 674-8262
                                                          Phone                  +353 93 24 107
                                                          FAX                    +353 93 24 459
                                                          Phone                  (800) 645-5828
                                                          FAX                    (516) 586-5562
                                                          Phone                  (612) 475-1173
                                                          FAX                    (612) 475-1786

                                Table 5. Capacitor Manufacturers Phone Numbers

Nichicon Corp.                                     Phone                         (708) 843-7500
Panasonic                                          FAX                           (708) 843-2798
                                                   Phone                         (714) 373-7857
                                                   FAX                           (714) 373-7102

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AVX Corp.
Sprague/Vishay  Table 5. Capacitor Manufacturers Phone Numbers (continued)

                                                       Phone                         (803) 448-9411
                                                       FAX                           (803) 448-1943
                                                       Phone                         (207) 324-4140
                                                       FAX                           (207) 324-7223

                                                       Table 6. Diode Selection Table

VR                        3A Diodes                                                   4A6A Diodes

20V         Surface Mount                              Through Hole  Surface Mount                           Through Hole
30V
      Schottky   Ultra Fast  Schottky                  Ultra Fast    Schottky          Ultra Fast    Schottky  Ultra Fast
40V
50V              Recovery                              Recovery                        Recovery                Recovery
  or
More  SK32        All of     1N5820                     All of       50WQ03             All of       SR502      All of
                  these      SR302                      these                           these        1N5823     these
      30WQ03     diodes      MBR320                    diodes                          diodes        SB520     diodes
      SK33                   1N5821                                                                              are
                   are       MBR330                      are                             are         SR503     rated to
                 rated to                              rated to                        rated to                at least
                 at least                              at least                        at least                  50V.

                   50V.                                  50V.                            50V.

                             31DQ03                                                                  1N5824

                             1N5822                                                                  SB530

      SK34                   SR304                                   50WQ04                          SR504

      MBRS340                MBR340                                                                  1N5825

      30WQ04     MURS320 31DQ04                        MUR320                          MURS620 SB540           MUR620

      SK35       30WF10      SR305                                                     50WF10                  HER601

      MBRS360                MBR350                                  50WQ05                          SB550

      30WQ05                 31DQ05                                                                  50SQ080

Block Diagram

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                                               APPLICATION INFORMATION

          Name                         Table 7. PIN DESCRIPTIONS
           +VIN
         Ground                                                                          Description
          Output
        Feedback                   This is the positive input supply for the IC switching regulator. A suitable input bypass
                                   capacitor must be present at this pin to minimize voltage transients and to supply the
        ON /OFF                    switching currents needed by the regulator.

                                   Circuit ground.

                                   Internal switch. The voltage at this pin switches between (+VIN - VSAT) and approximately
                                   -0.5V, with a duty cycle of approximately VOUT/VIN. To minimize coupling to sensitive
                                   circuitry, the PC board copper area connected to this pin should be kept to a minimum.

                                   Senses the regulated output voltage to complete the feedback loop.

                                   Allows the switching regulator circuit to be shut down using logic level signals thus dropping
                                   the total input supply current to approximately 80 A. Pulling this pin below a threshold
                                   voltage of approximately 1.3V turns the regulator on, and pulling this pin above 1.3V (up to a
                                   maximum of 25V) shuts the regulator down. If this shutdown feature is not needed, the ON
                                   /OFF pin can be wired to the ground pin or it can be left open, in either case the regulator will
                                   be in the ON condition.

EXTERNAL COMPONENTS

INPUT CAPACITOR

CIN -- A low ESR aluminum or tantalum bypass capacitor is needed between the input pin and ground pin. It
must be located near the regulator using short leads. This capacitor prevents large voltage transients from
appearing at the input, and provides the instantaneous current needed each time the switch turns on.

The important parameters for the Input capacitor are the voltage rating and the RMS current rating. Because of
the relatively high RMS currents flowing in a buck regulator's input capacitor, this capacitor should be chosen for
its RMS current rating rather than its capacitance or voltage ratings, although the capacitance value and voltage
rating are directly related to the RMS current rating.

The RMS current rating of a capacitor could be viewed as a capacitor's power rating. The RMS current flowing
through the capacitors internal ESR produces power which causes the internal temperature of the capacitor to
rise. The RMS current rating of a capacitor is determined by the amount of current required to raise the internal
temperature approximately 10C above an ambient temperature of 105C. The ability of the capacitor to dissipate
this heat to the surrounding air will determine the amount of current the capacitor can safely sustain. Capacitors
that are physically large and have a large surface area will typically have higher RMS current ratings. For a given
capacitor value, a higher voltage electrolytic capacitor will be physically larger than a lower voltage capacitor, and
thus be able to dissipate more heat to the surrounding air, and therefore will have a higher RMS current rating.

The consequences of operating an electrolytic capacitor above the RMS current rating is a shortened operating
life. The higher temperature speeds up the evaporation of the capacitor's electrolyte, resulting in eventual failure.

Selecting an input capacitor requires consulting the manufacturers data sheet for maximum allowable RMS ripple
current. For a maximum ambient temperature of 40C, a general guideline would be to select a capacitor with a
ripple current rating of approximately 50% of the DC load current. For ambient temperatures up to 70C, a
current rating of 75% of the DC load current would be a good choice for a conservative design. The capacitor
voltage rating must be at least 1.25 times greater than the maximum input voltage, and often a much higher
voltage capacitor is needed to satisfy the RMS current requirements.

A graph shown in Figure 25 shows the relationship between an electrolytic capacitor value, its voltage rating, and
the RMS current it is rated for. These curves were obtained from the Nichicon "PL" series of low ESR, high
reliability electrolytic capacitors designed for switching regulator applications. Other capacitor manufacturers offer
similar types of capacitors, but always check the capacitor data sheet.

"Standard" electrolytic capacitors typically have much higher ESR numbers, lower RMS current ratings and
typically have a shorter operating lifetime.

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Because of their small size and excellent performance, surface mount solid tantalum capacitors are often used
for input bypassing, but several precautions must be observed. A small percentage of solid tantalum capacitors
can short if the inrush current rating is exceeded. This can happen at turn on when the input voltage is suddenly
applied, and of course, higher input voltages produce higher inrush currents. Several capacitor manufacturers do
a 100% surge current testing on their products to minimize this potential problem. If high turn on currents are
expected, it may be necessary to limit this current by adding either some resistance or inductance before the
tantalum capacitor, or select a higher voltage capacitor. As with aluminum electrolytic capacitors, the RMS ripple
current rating must be sized to the load current.

FEEDFORWARD CAPACITOR
(Adjustable Output Voltage Version)

CFF -- A Feedforward Capacitor CFF, shown across R2 in Figure 20 is used when the ouput voltage is greater
than 10V or when COUT has a very low ESR. This capacitor adds lead compensation to the feedback loop and
increases the phase margin for better loop stability. For CFF selection, see the Design Procedure section.

                   Figure 25. RMS Current Ratings for Low ESR Electrolytic Capacitors (Typical)

OUTPUT CAPACITOR

COUT -- An output capacitor is required to filter the output and provide regulator loop stability. Low impedance or
low ESR Electrolytic or solid tantalum capacitors designed for switching regulator applications must be used.
When selecting an output capacitor, the important capacitor parameters are; the 100 kHz Equivalent Series
Resistance (ESR), the RMS ripple current rating, voltage rating, and capacitance value. For the output capacitor,
the ESR value is the most important parameter.

The output capacitor requires an ESR value that has an upper and lower limit. For low output ripple voltage, a
low ESR value is needed. This value is determined by the maximum allowable output ripple voltage, typically 1%
to 2% of the output voltage. But if the selected capacitor's ESR is extremely low, there is a possibility of an
unstable feedback loop, resulting in an oscillation at the output. Using the capacitors listed in the tables, or
similar types, will provide design solutions under all conditions.

If very low output ripple voltage (less than 15 mV) is required, refer to the section on OUTPUT VOLTAGE
RIPPLE AND TRANSIENTS for a post ripple filter.

An aluminum electrolytic capacitor's ESR value is related to the capacitance value and its voltage rating. In most
cases, higher voltage electrolytic capacitors have lower ESR values (see Figure 26 ). Often, capacitors with
much higher voltage ratings may be needed to provide the low ESR values required for low output ripple voltage.

The output capacitor for many different switcher designs often can be satisfied with only three or four different
capacitor values and several different voltage ratings. See the quick design component selection tables in
Table 1 and 4 for typical capacitor values, voltage ratings, and manufacturers capacitor types.

Electrolytic capacitors are not recommended for temperatures below -25C. The ESR rises dramatically at cold
temperatures and typically rises 3X @ -25C and as much as 10X at -40C. See curve shown in Figure 27.

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Solid tantalum capacitors have a much better ESR spec for cold temperatures and are recommended for
temperatures below -25C.

       Figure 26. Capacitor ESR vs Capacitor Voltage Rating (Typical Low ESR Electrolytic Capacitor)

CATCH DIODE

Buck regulators require a diode to provide a return path for the inductor current when the switch turns off. This
must be a fast diode and must be located close to the LM2596 using short leads and short printed circuit traces.

Because of their very fast switching speed and low forward voltage drop, Schottky diodes provide the best
performance, especially in low output voltage applications (5V and lower). Ultra-fast recovery, or High-Efficiency
rectifiers are also a good choice, but some types with an abrupt turnoff characteristic may cause instability or
EMI problems. Ultra-fast recovery diodes typically have reverse recovery times of 50 ns or less. Rectifiers such
as the 1N5400 series are much too slow and should not be used.

                                       Figure 27. Capacitor ESR Change vs Temperature

INDUCTOR SELECTION

All switching regulators have two basic modes of operation; continuous and discontinuous. The difference
between the two types relates to the inductor current, whether it is flowing continuously, or if it drops to zero for a
period of time in the normal switching cycle. Each mode has distinctively different operating characteristics,
which can affect the regulators performance and requirements. Most switcher designs will operate in the
discontinuous mode when the load current is low.

The LM2596 (or any of the Simple Switcher family) can be used for both continuous or discontinuous modes of
operation.

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In many cases the preferred mode of operation is the continuous mode. It offers greater output power, lower
peak switch, inductor and diode currents, and can have lower output ripple voltage. But it does require larger
inductor values to keep the inductor current flowing continuously, especially at low output load currents and/or
high input voltages.

To simplify the inductor selection process, an inductor selection guide (nomograph) was designed (see Figure 21
through 8). This guide assumes that the regulator is operating in the continuous mode, and selects an inductor
that will allow a peak-to-peak inductor ripple current to be a certain percentage of the maximum design load
current. This peak-to-peak inductor ripple current percentage is not fixed, but is allowed to change as different
design load currents are selected. (See Figure 28.)

                                               Figure 28. (IIND) Peak-to-Peak Inductor
                                      Ripple Current (as a Percentage of the Load Current)

                                                                vs Load Current

By allowing the percentage of inductor ripple current to increase for low load currents, the inductor value and size
can be kept relatively low.

When operating in the continuous mode, the inductor current waveform ranges from a triangular to a sawtooth
type of waveform (depending on the input voltage), with the average value of this current waveform equal to the
DC output load current.

Inductors are available in different styles such as pot core, toroid, E-core, bobbin core, etc., as well as different
core materials, such as ferrites and powdered iron. The least expensive, the bobbin, rod or stick core, consists of
wire wound on a ferrite bobbin. This type of construction makes for an inexpensive inductor, but since the
magnetic flux is not completely contained within the core, it generates more Electro-Magnetic Interference (EMl).
This magnetic flux can induce voltages into nearby printed circuit traces, thus causing problems with both the
switching regulator operation and nearby sensitive circuitry, and can give incorrect scope readings because of
induced voltages in the scope probe. Also see section on OPEN CORE INDUCTORS.

When multiple switching regulators are located on the same PC board, open core magnetics can cause
interference between two or more of the regulator circuits, especially at high currents. A torroid or E-core inductor
(closed magnetic structure) should be used in these situations.

The inductors listed in the selection chart include ferrite E-core construction for Schott, ferrite bobbin core for
Renco and Coilcraft, and powdered iron toroid for Pulse Engineering.

Exceeding an inductor's maximum current rating may cause the inductor to overheat because of the copper wire
losses, or the core may saturate. If the inductor begins to saturate, the inductance decreases rapidly and the
inductor begins to look mainly resistive (the DC resistance of the winding). This can cause the switch current to
rise very rapidly and force the switch into a cycle-by-cycle current limit, thus reducing the DC output load current.
This can also result in overheating of the inductor and/or the LM2596. Different inductor types have different
saturation characteristics, and this should be kept in mind when selecting an inductor.

The inductor manufacturer's data sheets include current and energy limits to avoid inductor saturation.

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DISCONTINUOUS MODE OPERATION

The selection guide chooses inductor values suitable for continuous mode operation, but for low current
applications and/or high input voltages, a discontinuous mode design may be a better choice. It would use an
inductor that would be physically smaller, and would need only one half to one third the inductance value needed
for a continuous mode design. The peak switch and inductor currents will be higher in a discontinuous design,
but at these low load currents (1A and below), the maximum switch current will still be less than the switch
current limit.

Discontinuous operation can have voltage waveforms that are considerable different than a continuous design.
The output pin (switch) waveform can have some damped sinusoidal ringing present. (See Typical Performance
Characteristics photo titled Discontinuous Mode Switching Waveforms) This ringing is normal for discontinuous
operation, and is not caused by feedback loop instabilities. In discontinuous operation, there is a period of time
where neither the switch or the diode are conducting, and the inductor current has dropped to zero. During this
time, a small amount of energy can circulate between the inductor and the switch/diode parasitic capacitance
causing this characteristic ringing. Normally this ringing is not a problem, unless the amplitude becomes great
enough to exceed the input voltage, and even then, there is very little energy present to cause damage.

Different inductor types and/or core materials produce different amounts of this characteristic ringing. Ferrite core
inductors have very little core loss and therefore produce the most ringing. The higher core loss of powdered iron
inductors produce less ringing. If desired, a series RC could be placed in parallel with the inductor to dampen the
ringing. The computer aided design software Switchers Made Simple (version 4.3) will provide all component
values for continuous and discontinuous modes of operation.

                                               Figure 29. Post Ripple Filter Waveform

OUTPUT VOLTAGE RIPPLE AND TRANSIENTS

The output voltage of a switching power supply operating in the continuous mode will contain a sawtooth ripple
voltage at the switcher frequency, and may also contain short voltage spikes at the peaks of the sawtooth
waveform.

The output ripple voltage is a function of the inductor sawtooth ripple current and the ESR of the output
capacitor. A typical output ripple voltage can range from approximately 0.5% to 3% of the output voltage. To
obtain low ripple voltage, the ESR of the output capacitor must be low, however, caution must be exercised when
using extremely low ESR capacitors because they can affect the loop stability, resulting in oscillation problems. If
very low output ripple voltage is needed (less than 20 mV), a post ripple filter is recommended. (See Figure 20.)
The inductance required is typically between 1 H and 5 H, with low DC resistance, to maintain good load
regulation. A low ESR output filter capacitor is also required to assure good dynamic load response and ripple
reduction. The ESR of this capacitor may be as low as desired, because it is out of the regulator feedback loop.
The photo shown in Figure 29 shows a typical output ripple voltage, with and without a post ripple filter.

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When observing output ripple with a scope, it is essential that a short, low inductance scope probe ground
connection be used. Most scope probe manufacturers provide a special probe terminator which is soldered onto
the regulator board, preferable at the output capacitor. This provides a very short scope ground thus eliminating
the problems associated with the 3 inch ground lead normally provided with the probe, and provides a much
cleaner and more accurate picture of the ripple voltage waveform.

The voltage spikes are caused by the fast switching action of the output switch and the diode, and the parasitic
inductance of the output filter capacitor, and its associated wiring. To minimize these voltage spikes, the output
capacitor should be designed for switching regulator applications, and the lead lengths must be kept very short.
Wiring inductance, stray capacitance, as well as the scope probe used to evaluate these transients, all contribute
to the amplitude of these spikes.

When a switching regulator is operating in the continuous mode, the inductor current waveform ranges from a
triangular to a sawtooth type of waveform (depending on the input voltage). For a given input and output voltage,
the peak-to-peak amplitude of this inductor current waveform remains constant. As the load current increases or
decreases, the entire sawtooth current waveform also rises and falls. The average value (or the center) of this
current waveform is equal to the DC load current.

If the load current drops to a low enough level, the bottom of the sawtooth current waveform will reach zero, and
the switcher will smoothly change from a continuous to a discontinuous mode of operation. Most switcher
designs (irregardless how large the inductor value is) will be forced to run discontinuous if the output is lightly
loaded. This is a perfectly acceptable mode of operation.

                                                    Figure 30. Peak-to-Peak Inductor
                                                     Ripple Current vs Load Current

In a switching regulator design, knowing the value of the peak-to-peak inductor ripple current (IIND) can be
useful for determining a number of other circuit parameters. Parameters such as, peak inductor or peak switch
current, minimum load current before the circuit becomes discontinuous, output ripple voltage and output
capacitor ESR can all be calculated from the peak-to-peak IIND. When the inductor nomographs shown in
Figure 21 through 8 are used to select an inductor value, the peak-to-peak inductor ripple current can
immediately be determined. The curve shown in Figure 30 shows the range of (IIND) that can be expected for
different load currents. The curve also shows how the peak-to-peak inductor ripple current (IIND) changes as
you go from the lower border to the upper border (for a given load current) within an inductance region. The
upper border represents a higher input voltage, while the lower border represents a lower input voltage (see
Inductor Selection Guides section).

These curves are only correct for continuous mode operation, and only if the inductor selection guides are used
to select the inductor value

Consider the following example:

   VOUT = 5V, maximum load current of 2.5A

   VIN = 12V, nominal, varying between 10V and 16V.

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The selection guide in Figure 22 shows that the vertical line for a 2.5A load current, and the horizontal line for the
12V input voltage intersect approximately midway between the upper and lower borders of the 33 H inductance
region. A 33 H inductor will allow a peak-to-peak inductor current (IIND) to flow that will be a percentage of the
maximum load current. Referring to Figure 30, follow the 2.5A line approximately midway into the inductance
region, and read the peak-to-peak inductor ripple current (IIND) on the left hand axis (approximately 620 mA p-
p).

As the input voltage increases to 16V, it approaches the upper border of the inductance region, and the inductor
ripple current increases. Referring to the curve in Figure 30, it can be seen that for a load current of 2.5A, the
peak-to-peak inductor ripple current (IIND) is 620 mA with 12V in, and can range from 740 mA at the upper
border (16V in) to 500 mA at the lower border (10V in).

Once the IIND value is known, the following formulas can be used to calculate additional information about the
switching regulator circuit.

1. Peak Inductor or peak switch current

2. Minimum load current before the circuit becomes discontinuous

3. Output Ripple Voltage = (IIND)(ESR of COUT) = 0.62A0.1 = 62 mV p-p

4. added                                       for                                line  break

OPEN CORE INDUCTORS

Another possible source of increased output ripple voltage or unstable operation is from an open core inductor.
Ferrite bobbin or stick inductors have magnetic lines of flux flowing through the air from one end of the bobbin to
the other end. These magnetic lines of flux will induce a voltage into any wire or PC board copper trace that
comes within the inductor's magnetic field. The strength of the magnetic field, the orientation and location of the
PC copper trace to the magnetic field, and the distance between the copper trace and the inductor, determine
the amount of voltage generated in the copper trace. Another way of looking at this inductive coupling is to
consider the PC board copper trace as one turn of a transformer (secondary) with the inductor winding as the
primary. Many millivolts can be generated in a copper trace located near an open core inductor which can cause
stability problems or high output ripple voltage problems.

If unstable operation is seen, and an open core inductor is used, it's possible that the location of the inductor with
respect to other PC traces may be the problem. To determine if this is the problem, temporarily raise the inductor
away from the board by several inches and then check circuit operation. If the circuit now operates correctly,
then the magnetic flux from the open core inductor is causing the problem. Substituting a closed core inductor
such as a torroid or E-core will correct the problem, or re-arranging the PC layout may be necessary. Magnetic
flux cutting the IC device ground trace, feedback trace, or the positive or negative traces of the output capacitor
should be minimized.

Sometimes, locating a trace directly beneath a bobbin in- ductor will provide good results, provided it is exactly in
the center of the inductor (because the induced voltages cancel themselves out), but if it is off center one
direction or the other, then problems could arise. If flux problems are present, even the direction of the inductor
winding can make a difference in some circuits.

This discussion on open core inductors is not to frighten the user, but to alert the user on what kind of problems
to watch out for when using them. Open core bobbin or "stick" inductors are an inexpensive, simple way of
making a compact efficient inductor, and they are used by the millions in many different applications.

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THERMAL CONSIDERATIONS

The LM2596 is available in two packages, a 5-pin TO-220 (T) and a 5-pin surface mount TO-263 (S).

The TO-220 package needs a heat sink under most conditions. The size of the heatsink depends on the input
voltage, the output voltage, the load current and the ambient temperature. The curves in Figure 31 show the
LM2596T junction temperature rises above ambient temperature for a 3A load and different input and output
voltages. The data for these curves was taken with the LM2596T (TO-220 package) operating as a buck
switching regulator in an ambient temperature of 25C (still air). These temperature rise numbers are all
approximate and there are many factors that can affect these temperatures. Higher ambient temperatures require
more heat sinking.

The TO-263 surface mount package tab is designed to be soldered to the copper on a printed circuit board. The
copper and the board are the heat sink for this package and the other heat producing components, such as the
catch diode and inductor. The PC board copper area that the package is soldered to should be at least 0.4 in2,
and ideally should have 2 or more square inches of 2 oz. (0.0028 in.) copper. Additional copper area improves
the thermal characteristics, but with copper areas greater than approximately 6 in2, only small improvements in
heat dissipation are realized. If further thermal improvements are needed, double sided, multilayer PC board with
large copper areas and/or airflow are recommended.

The curves shown in Figure 32 show the LM2596S (TO-263 package) junction temperature rise above ambient
temperature with a 2A load for various input and output voltages. This data was taken with the circuit operating
as a buck switching regulator with all components mounted on a PC board to simulate the junction temperature
under actual operating conditions. This curve can be used for a quick check for the approximate junction
temperature for various conditions, but be aware that there are many factors that can affect the junction
temperature. When load currents higher than 2A are used, double sided or multilayer PC boards with large
copper areas and/or airflow might be needed, especially for high ambient temperatures and high output voltages.

For the best thermal performance, wide copper traces and generous amounts of printed circuit board copper
should be used in the board layout. (One exception to this is the output (switch) pin, which should not have large
areas of copper.) Large areas of copper provide the best transfer of heat (lower thermal resistance) to the
surrounding air, and moving air lowers the thermal resistance even further.

Package thermal resistance and junction temperature rise numbers are all approximate, and there are many
factors that will affect these numbers. Some of these factors include board size, shape, thickness, position,
location, and even board temperature. Other factors are, trace width, total printed circuit copper area, copper
thickness, single- or double-sided, multilayer board and the amount of solder on the board. The effectiveness of
the PC board to dissipate heat also depends on the size, quantity and spacing of other components on the
board, as well as whether the surrounding air is still or moving. Furthermore, some of these components such as
the catch diode will add heat to the PC board and the heat can vary as the input voltage changes. For the
inductor, depending on the physical size, type of core material and the DC resistance, it could either act as a
heat sink taking heat away from the board, or it could add heat to the board.

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Capacitors               Circuit Data for Temperature Rise Curve
Inductor                              TO-220 Package (T)
Diode
PC board    Through hole electrolytic
            Through hole, Renco
            Through hole, 5A 40V, Schottky
            3 square inches single sided 2 oz. copper (0.0028)

                  Figure 31. Junction Temperature Rise, TO-220

Capacitors               Circuit Data for Temperature Rise Curve
Inductor                              TO-263 Package (S)
Diode
PC board    Surface mount tantalum, molded "D" size
            Surface mount, Pulse Engineering, 68 H
            Surface mount, 5A 40V, Schottky
            9 square inches single sided 2 oz. copper (0.0028)

                  Figure 32. Junction Temperature Rise, TO-263

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                                                       Figure 33. Delayed Startup

                                                    Figure 34. Undervoltage Lockout
                                                              for Buck Regulator

DELAYED STARTUP

The circuit in Figure 33 uses the the ON /OFF pin to provide a time delay between the time the input voltage is
applied and the time the output voltage comes up (only the circuitry pertaining to the delayed start up is shown).
As the input voltage rises, the charging of capacitor C1 pulls the ON /OFF pin high, keeping the regulator off.
Once the input voltage reaches its final value and the capacitor stops charging, and resistor R2 pulls the ON
/OFF pin low, thus allowing the circuit to start switching. Resistor R1 is included to limit the maximum voltage
applied to the ON /OFF pin (maximum of 25V), reduces power supply noise sensitivity, and also limits the
capacitor, C1, discharge current. When high input ripple voltage exists, avoid long delay time, because this ripple
can be coupled into the ON /OFF pin and cause problems.

This delayed startup feature is useful in situations where the input power source is limited in the amount of
current it can deliver. It allows the input voltage to rise to a higher voltage before the regulator starts operating.
Buck regulators require less input current at higher input voltages.

UNDERVOLTAGE LOCKOUT

Some applications require the regulator to remain off until the input voltage reaches a predetermined voltage. An
undervoltage lockout feature applied to a buck regulator is shown in Figure 34, while Figure 35 and Figure 36
applies the same feature to an inverting circuit. The circuit in Figure 35 features a constant threshold voltage for
turn on and turn off (zener voltage plus approximately one volt). If hysteresis is needed, the circuit in Figure 36
has a turn ON voltage which is different than the turn OFF voltage. The amount of hysteresis is approximately
equal to the value of the output voltage. If zener voltages greater than 25V are used, an additional 47 k resistor
is needed from the ON /OFF pin to the ground pin to stay within the 25V maximum limit of the ON /OFF pin.

INVERTING REGULATOR

The circuit in Figure 37 converts a positive input voltage to a negative output voltage with a common ground. The
circuit operates by bootstrapping the regulator's ground pin to the negative output voltage, then grounding the
feedback pin, the regulator senses the inverted output voltage and regulates it.

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               This circuit has an ON/OFF threshold of approximately 13V.

                                                    Figure 35. Undervoltage Lockout
                                                           for Inverting Regulator

This example uses the LM2596-5.0 to generate a -5V output, but other output voltages are possible by selecting
other output voltage versions, including the adjustable version. Since this regulator topology can produce an
output voltage that is either greater than or less than the input voltage, the maximum output current greatly
depends on both the input and output voltage. The curve shown in Figure 38 provides a guide as to the amount
of output load current possible for the different input and output voltage conditions.

The maximum voltage appearing across the regulator is the absolute sum of the input and output voltage, and
this must be limited to a maximum of 40V. For example, when converting +20V to -12V, the regulator would see
32V between the input pin and ground pin. The LM2596 has a maximum input voltage spec of 40V.

Additional diodes are required in this regulator configuration. Diode D1 is used to isolate input voltage ripple or
noise from coupling through the CIN capacitor to the output, under light or no load conditions. Also, this diode
isolation changes the topology to closley resemble a buck configuration thus providing good closed loop stability.
A Schottky diode is recommended for low input voltages, (because of its lower voltage drop) but for higher input
voltages, a fast recovery diode could be used.

Without diode D3, when the input voltage is first applied, the charging current of CIN can pull the output positive
by several volts for a short period of time. Adding D3 prevents the output from going positive by more than a
diode voltage.

    This circuit has hysteresis
       Regulator starts switching at VIN = 13V
       Regulator stops switching at VIN = 8V

               Figure 36. Undervoltage Lockout with Hysteresis for Inverting Regulator

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CIN --68 F/25V Tant. Sprague 595D
   470 F/50V Elec. Panasonic HFQ

COUT --47 F/20V Tant. Sprague 595D
   220 F/25V Elec. Panasonic HFQ

                      Figure 37. Inverting -5V Regulator with Delayed Startup

                                      Figure 38. Inverting Regulator Typical Load Current

Because of differences in the operation of the inverting regulator, the standard design procedure is not used to
select the inductor value. In the majority of designs, a 33 H, 3.5A inductor is the best choice. Capacitor
selection can also be narrowed down to just a few values. Using the values shown in Figure 37 will provide good
results in the majority of inverting designs.

This type of inverting regulator can require relatively large amounts of input current when starting up, even with
light loads. Input currents as high as the LM2596 current limit (approx 4.5A) are needed for at least 2 ms or
more, until the output reaches its nominal output voltage. The actual time depends on the output voltage and the
size of the output capacitor. Input power sources that are current limited or sources that can not deliver these
currents without getting loaded down, may not work correctly. Because of the relatively high startup currents
required by the inverting topology, the delayed startup feature (C1, R1 and R2) shown in Figure 37 is
recommended. By delaying the regulator startup, the input capacitor is allowed to charge up to a higher voltage
before the switcher begins operating. A portion of the high input current needed for startup is now supplied by the
input capacitor (CIN). For severe start up conditions, the input capacitor can be made much larger than normal.

INVERTING REGULATOR SHUTDOWN METHODS

To use the ON /OFF pin in a standard buck configuration is simple, pull it below 1.3V (@25C, referenced to
ground) to turn regulator ON, pull it above 1.3V to shut the regulator OFF. With the inverting configuration, some
level shifting is required, because the ground pin of the regulator is no longer at ground, but is now setting at the
negative output voltage level. Two different shutdown methods for inverting regulators are shown in Figure 39
and Figure 40.

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    Figure 39. Inverting Regulator Ground Referenced Shutdown

    Figure 40. Inverting Regulator Ground Referenced Shutdown using Opto Device

              TYPICAL THROUGH HOLE PC BOARD LAYOUT, FIXED OUTPUT (1X SIZE), DOUBLE SIDED

CIN--470 F, 50V, Aluminum Electrolytic Panasonic, "HFQ Series"
COUT--330 F, 35V, Aluminum Electrolytic Panasonic, "HFQ Series"
D1--5A, 40V Schottky Rectifier, 1N5825
L1--47 H, L39, Renco, Through Hole
Thermalloy Heat Sink #7020

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            TYPICAL THROUGH HOLE PC BOARD LAYOUT, ADJUSTABLE OUTPUT (1X SIZE), DOUBLE SIDED

CIN--470 F, 50V, Aluminum Electrolytic Panasonic, "HFQ Series"
COUT--220 F, 35V Aluminum Electrolytic Panasonic, "HFQ Series"
D1--5A, 40V Schottky Rectifier, 1N5825
L1--47 H, L39, Renco, Through Hole
R1--1 k, 1%
R2--Use formula in Design Procedure
CFF--See Table 2.
Thermalloy Heat Sink #7020

                                                      Figure 41. PC Board Layout

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Changes from Revision B (April 2013) to Revision C                           Page

Changed layout of National Data Sheet to TI format .......................................................................................................... 31

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PACKAGING INFORMATION

   Orderable Device  Status Package Type Package Pins Package Eco Plan    Lead/Ball Finish     MSL Peak Temp Op Temp (C)            Device Marking       Samples
  LM2596S-12/NOPB
                     (1)              Drawing     Qty  (2)                             (6)                   (3)                                   (4/5)
      LM2596S-3.3
LM2596S-3.3/NOPB    ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  45 Pb-Free (RoHS              CU SN       Level-3-245C-168 HR              LM2596S
                              TO-263                           Exempt)           Call TI                                     -12 P+
      LM2596S-5.0                                                               CU SN
LM2596S-5.0/NOPB    NRND    DDPAK/   KTT      5  45   TBD                       Call TI    Call TI                          LM2596S
LM2596S-ADJ/NOPB             TO-263                                            CU SN                                        -3.3 P+
LM2596SX-12/NOPB                                                               CU SN
                     ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  45 Pb-Free (RoHS              CU SN       Level-3-245C-168 HR              LM2596S
     LM2596SX-3.3             TO-263                           Exempt)           Call TI                                     -3.3 P+
LM2596SX-3.3/NOPB                                                               CU SN
LM2596SX-5.0/NOPB    NRND    DDPAK/   KTT      5  45   TBD                      CU SN       Call TI                          LM2596S
                              TO-263                                             Call TI                                     -5.0 P+
    LM2596SX-ADJ                                                                CU SN
LM2596SX-ADJ/NOPB    ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  45 Pb-Free (RoHS              CU SN       Level-3-245C-168 HR              LM2596S
                              TO-263                           Exempt)          CU SN                                        -5.0 P+
   LM2596T-12/LF03                                                              CU SN
  LM2596T-12/NOPB    ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  45 Pb-Free (RoHS              CU SN       Level-3-245C-168 HR -40 to 125   LM2596S
  LM2596T-3.3/LF03            TO-263                           Exempt)           Call TI                                     -ADJ P+
LM2596T-3.3/NOPB
                     ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  500 Pb-Free (RoHS                         Level-3-245C-168 HR              LM2596S
      LM2596T-5.0             TO-263                                                                                         -12 P+
                                                       Exempt)
                                                                                                                             LM2596S
                     NRND    DDPAK/   KTT      5  500  TBD                                  Call TI                          -3.3 P+
                              TO-263
                                                                                                                             LM2596S
                     ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  500 Pb-Free (RoHS                         Level-3-245C-168 HR              -3.3 P+
                              TO-263
                                                       Exempt)                                                               LM2596S
                                                                                                                             -5.0 P+
                     ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  500 Pb-Free (RoHS                         Level-3-245C-168 HR
                              TO-263                                                                                         LM2596S
                                                       Exempt)                                                               -ADJ P+

                     NRND    DDPAK/   KTT      5  500  TBD                                  Call TI              -40 to 125  LM2596S
                              TO-263                                                                                         -ADJ P+

                     ACTIVE  DDPAK/   KTT      5  500 Pb-Free (RoHS                         Level-3-245C-168 HR -40 to 125   LM2596T
                              TO-263                                                                                         -12 P+
                                                       Exempt)
                                                                                                                             LM2596T
                     ACTIVE TO-220    NDH 5       45 Green (RoHS                            Level-1-NA-UNLIM                 -12 P+
                                                             & no Sb/Br)
                                                                                                                             LM2596T
                     ACTIVE TO-220    NDH 5       45 Green (RoHS                            Level-1-NA-UNLIM                 -3.3 P+
                                                             & no Sb/Br)
                                                                                                                             LM2596T
                     ACTIVE TO-220    NDH 5       45 Green (RoHS                            Level-1-NA-UNLIM                 -3.3 P+
                                                             & no Sb/Br)
                                                                                                                             LM2596T
                     ACTIVE TO-220    NDH 5       45 Green (RoHS                            Level-1-NA-UNLIM                 -5.0 P+
                                                             & no Sb/Br)

                     NRND    TO-220   NDH 5       45   TBD                                  Call TI

                                                       Addendum-Page 1
                                                                                                                                              PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com                                                                                                                                                            11-Dec-2014

Orderable Device  Status Package Type Package Pins Package Eco Plan  Lead/Ball Finish   MSL Peak Temp                                                 Op Temp (C)           Device Marking               Samples
LM2596T-5.0/LF03
LM2596T-5.0/NOPB   (1)             Drawing  Qty  (2)                               (6)                 (3)                                                                                  (4/5)

   LM2596T-ADJ     ACTIVE TO-220   NDH 5    45 Green (RoHS                  CU SN       Level-1-NA-UNLIM                                                              LM2596T
                                                       & no Sb/Br)                                                                                                    -5.0 P+
                                                                            CU SN
                   ACTIVE TO-220   NDH 5    45 Green (RoHS                              Level-1-NA-UNLIM                                                              LM2596T
                                                       & no Sb/Br)           Call TI                                                                                  -5.0 P+

                   NRND    TO-220  NDH 5    45   TBD                                                                                          Call TI     -40 to 125  LM2596T
                                                                                                                                                                      -ADJ P+
LM2596T-ADJ/LB05   NRND    TO-220  NEB 5    45   TBD                  Call TI                                                                 Call TI
                                                                                                                                                                      LM2596T
LM2596T-ADJ/LF02   ACTIVE  TO-220  NEB 5    45 Green (RoHS            CU SN             Level-1-NA-UNLIM                                                  -40 to 125  -ADJ P+
LM2596T-ADJ/NOPB   ACTIVE  TO-220  NDH 5               & no Sb/Br)    CU SN             Level-1-NA-UNLIM
                                                                                                                                                                      LM2596T
                                            45 Green (RoHS                                                                                                            -ADJ P+
                                                       & no Sb/Br)
                                                                                                                                                                      LM2596T
                                                                                                                                                                      -ADJ P+

(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.

(2) Eco Plan - The planned eco-friendly classification: Pb-Free (RoHS), Pb-Free (RoHS Exempt), or Green (RoHS & no Sb/Br) - please check http://www.ti.com/productcontent for the latest availability
information and additional product content details.
TBD: The Pb-Free/Green conversion plan has not been defined.
Pb-Free (RoHS): TI's terms "Lead-Free" or "Pb-Free" mean semiconductor products that are compatible with the current RoHS requirements for all 6 substances, including the requirement that
lead not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, TI Pb-Free products are suitable for use in specified lead-free processes.
Pb-Free (RoHS Exempt): This component has a RoHS exemption for either 1) lead-based flip-chip solder bumps used between the die and package, or 2) lead-based die adhesive used between
the die and leadframe. The component is otherwise considered Pb-Free (RoHS compatible) as defined above.
Green (RoHS & no Sb/Br): TI defines "Green" to mean Pb-Free (RoHS compatible), and free of Bromine (Br) and Antimony (Sb) based flame retardants (Br or Sb do not exceed 0.1% by weight
in homogeneous material)

(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.

(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.

(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.

                                                 Addendum-Page 2
                             PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com                   11-Dec-2014

(6) Lead/Ball Finish - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead/Ball Finish values may wrap to two lines if the finish
value exceeds the maximum column width.

Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.

In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.

            Addendum-Page 3
www.ti.com                                              PACKAGE MATERIALS INFORMATION

TAPE AND REEL INFORMATION                                                                                                                             23-Sep-2013

*All dimensions are nominal

Device                       Package Package Pins  SPQ     Reel Reel A0         B0     K0    P1   W     Pin1
                               Type Drawing        500  Diameter Width (mm)    (mm)   (mm)  (mm)
                                                                                                  (mm) Quadrant
                                                          (mm) W1 (mm)         14.85   5.0  16.0
LM2596SX-12/NOPB DDPAK/ KTT 5                                                                     24.0  Q2
                                  TO-263                  330.0 24.4 10.75

LM2596SX-3.3                 DDPAK/ KTT 5          500  330.0 24.4 10.75 14.85 5.0 16.0 24.0            Q2
                             TO-263

LM2596SX-3.3/NOPB DDPAK/ KTT 5                     500  330.0 24.4 10.75 14.85 5.0 16.0 24.0            Q2
                                  TO-263

LM2596SX-5.0/NOPB DDPAK/ KTT 5                     500  330.0 24.4 10.75 14.85 5.0 16.0 24.0            Q2
                                  TO-263

LM2596SX-ADJ                 DDPAK/ KTT 5          500  330.0 24.4 10.75 14.85 5.0 16.0 24.0            Q2
                             TO-263

LM2596SX-ADJ/NOPB DDPAK/ KTT 5                     500  330.0 24.4 10.75 14.85 5.0 16.0 24.0            Q2
                                   TO-263

                                                        Pack Materials-Page 1
www.ti.com                                      PACKAGE MATERIALS INFORMATION

                                                                                                                                              23-Sep-2013

*All dimensions are nominal  Package Type Package Drawing Pins  SPQ    Length (mm)  Width (mm)  Height (mm)
              Device                                            500         367.0       367.0        45.0
                             DDPAK/TO-263  KTT  5               500         367.0       367.0        45.0
    LM2596SX-12/NOPB                                            500         367.0       367.0        45.0
        LM2596SX-3.3         DDPAK/TO-263  KTT  5               500         367.0       367.0        45.0
                                                                500         367.0       367.0        45.0
    LM2596SX-3.3/NOPB        DDPAK/TO-263  KTT  5               500         367.0       367.0        45.0
    LM2596SX-5.0/NOPB
                             DDPAK/TO-263  KTT  5
        LM2596SX-ADJ
   LM2596SX-ADJ/NOPB         DDPAK/TO-263  KTT  5

                             DDPAK/TO-263  KTT  5

                                                Pack Materials-Page 2
                      MECHANICAL DATA

NDH0005D

          www.ti.com
                                              MECHANICAL DATA

KTT0005B

                                              TS5B (Rev D)

          BOTTOM SIDE OF PACKAGE

                                  www.ti.com
                      MECHANICAL DATA

NEB0005B

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                                               IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, enhancements, improvements and other
changes to its semiconductor products and services per JESD46, latest issue, and to discontinue any product or service per JESD48, latest
issue. Buyers should obtain the latest relevant information before placing orders and should verify that such information is current and
complete. All semiconductor products (also referred to herein as "components") are sold subject to TI's terms and conditions of sale
supplied at the time of order acknowledgment.

TI warrants performance of its components to the specifications applicable at the time of sale, in accordance with the warranty in TI's terms
and conditions of sale of semiconductor products. Testing and other quality control techniques are used to the extent TI deems necessary
to support this warranty. Except where mandated by applicable law, testing of all parameters of each component is not necessarily
performed.

TI assumes no liability for applications assistance or the design of Buyers' products. Buyers are responsible for their products and
applications using TI components. To minimize the risks associated with Buyers' products and applications, Buyers should provide
adequate design and operating safeguards.

TI does not warrant or represent that any license, either express or implied, is granted under any patent right, copyright, mask work right, or
other intellectual property right relating to any combination, machine, or process in which TI components or services are used. Information
published by TI regarding third-party products or services does not constitute a license to use such products or services or a warranty or
endorsement thereof. Use of such information may require a license from a third party under the patents or other intellectual property of the
third party, or a license from TI under the patents or other intellectual property of TI.

Reproduction of significant portions of TI information in TI data books or data sheets is permissible only if reproduction is without alteration
and is accompanied by all associated warranties, conditions, limitations, and notices. TI is not responsible or liable for such altered
documentation. Information of third parties may be subject to additional restrictions.

Resale of TI components or services with statements different from or beyond the parameters stated by TI for that component or service
voids all express and any implied warranties for the associated TI component or service and is an unfair and deceptive business practice.
TI is not responsible or liable for any such statements.

Buyer acknowledges and agrees that it is solely responsible for compliance with all legal, regulatory and safety-related requirements
concerning its products, and any use of TI components in its applications, notwithstanding any applications-related information or support
that may be provided by TI. Buyer represents and agrees that it has all the necessary expertise to create and implement safeguards which
anticipate dangerous consequences of failures, monitor failures and their consequences, lessen the likelihood of failures that might cause
harm and take appropriate remedial actions. Buyer will fully indemnify TI and its representatives against any damages arising out of the use
of any TI components in safety-critical applications.

In some cases, TI components may be promoted specifically to facilitate safety-related applications. With such components, TI's goal is to
help enable customers to design and create their own end-product solutions that meet applicable functional safety standards and
requirements. Nonetheless, such components are subject to these terms.

No TI components are authorized for use in FDA Class III (or similar life-critical medical equipment) unless authorized officers of the parties
have executed a special agreement specifically governing such use.

Only those TI components which TI has specifically designated as military grade or "enhanced plastic" are designed and intended for use in
military/aerospace applications or environments. Buyer acknowledges and agrees that any military or aerospace use of TI components
which have not been so designated is solely at the Buyer's risk, and that Buyer is solely responsible for compliance with all legal and
regulatory requirements in connection with such use.

TI has specifically designated certain components as meeting ISO/TS16949 requirements, mainly for automotive use. In any case of use of
non-designated products, TI will not be responsible for any failure to meet ISO/TS16949.

Products                                       Applications

Audio                  www.ti.com/audio        Automotive and Transportation www.ti.com/automotive

Amplifiers             amplifier.ti.com        Communications and Telecom www.ti.com/communications

Data Converters        dataconverter.ti.com    Computers and Peripherals  www.ti.com/computers

DLP Products          www.dlp.com             Consumer Electronics       www.ti.com/consumer-apps

DSP                    dsp.ti.com              Energy and Lighting        www.ti.com/energy

Clocks and Timers      www.ti.com/clocks       Industrial                 www.ti.com/industrial

Interface              interface.ti.com        Medical                    www.ti.com/medical

Logic                  logic.ti.com            Security                   www.ti.com/security

Power Mgmt             power.ti.com            Space, Avionics and Defense www.ti.com/space-avionics-defense

Microcontrollers       microcontroller.ti.com  Video and Imaging          www.ti.com/video

RFID                   www.ti-rfid.com

OMAP Applications Processors www.ti.com/omap   TI E2E Community           e2e.ti.com

Wireless Connectivity  www.ti.com/wirelessconnectivity

                       Mailing Address: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
                                            Copyright 2014, Texas Instruments Incorporated

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