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LM2937ES-5.0

器件型号:LM2937ES-5.0
器件类别:稳压器
文件大小:308.38KB,共0页
厂商名称:TI [Texas Instruments]
厂商官网:http://www.ti.com/
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器件描述

5 V FIXED POSITIVE LDO REGULATOR, 1 V DROPOUT,

5 V 固定正电压低压差线性稳压器稳压器, 1 V 压差,

参数

LM2937ES-5.0功能数量 1
LM2937ES-5.0端子数量 3
LM2937ES-5.0最大输出电流 0.5000 A
LM2937ES-5.0最大输出电压 5.25 V
LM2937ES-5.0最小输出电压 4.75 V
LM2937ES-5.0最大输入电压 26 V
LM2937ES-5.0最小输入电压 7 V
LM2937ES-5.0加工封装描述 塑料, TO-263, 3 PIN
LM2937ES-5.0状态 ACTIVE
LM2937ES-5.0包装形状 矩形的
LM2937ES-5.0包装尺寸 SMALL OUTLINE
LM2937ES-5.0表面贴装 Yes
LM2937ES-5.0端子形式 GULL WING
LM2937ES-5.0端子间距 2.54 mm
LM2937ES-5.0端子涂层 锡 铅
LM2937ES-5.0端子位置 单一的
LM2937ES-5.0包装材料 塑料/环氧树脂
LM2937ES-5.0最大电压差 1 V
LM2937ES-5.0调节类型 固定正电压低压差线性稳压器稳压器
LM2937ES-5.0额定输出电压 5 V

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LM2937ES-5.0相关参考设计

Reference Designs for: Part LM2937ES-5.0

LM2937ES-5.0器件文档内容

                                                                                                                                                                   March 2000  LM2937 500 mA Low Dropout Regulator

LM2937
500 mA Low Dropout Regulator

General Description                                                                       nections, two-battery jumps and up to +60V/-50V load dump
                                                                                          transients. Familiar regulator features such as short circuit
The LM2937 is a positive voltage regulator capable of sup-                                and thermal shutdown protection are also built in.
plying up to 500 mA of load current. The use of a PNP power
transistor provides a low dropout voltage characteristic. With                            Features
a load current of 500 mA the minimum input to output voltage
differential required for the output to remain in regulation is                           n Fully specified for operation over -40C to +125C
typically 0.5V (1V guaranteed maximum over the full operat-                               n Output current in excess of 500 mA
ing temperature range). Special circuitry has been incorpo-                               n Output trimmed for 5% tolerance under all operating
rated to minimize the quiescent current to typically only
10 mA with a full 500 mA load current when the input to out-                                 conditions
put voltage differential is greater than 3V.                                              n Typical dropout voltage of 0.5V at full rated load current
                                                                                          n Wide output capacitor ESR range, up to 3
The LM2937 requires an output bypass capacitor for stabil-                                n Internal short circuit and thermal overload protection
ity. As with most low dropout regulators, the ESR of this ca-                             n Reverse battery protection
pacitor remains a critical design parameter, but the LM2937                               n 60V input transient protection
includes special compensation circuitry that relaxes ESR re-                              n Mirror image insertion protection
quirements. The LM2937 is stable for all ESR below 3. This
allows the use of low ESR chip capacitors.

Ideally suited for automotive applications, the LM2937 will
protect itself and any load circuitry from reverse battery con-

Connection Diagram and Ordering Information

TO-220 Plastic Package                                                                    SOT-223 Plastic Package

                                                                              DS011280-2                                                              DS011280-26

                        Front View                                                                       Front View
Order Number LM2937ET-5.0, LM2937ET-8.0,                                                   Order Number LM2937IMP-5.0,
LM2937ET-10, LM2937ET-12 or LM2937ET-15                                                    LM2937IMP-8.0, LM2937IMP-10,
                                                                                          LM2937IMP-12 or LM2937IMP-15
         See NS Package Number T03B                                                       See NS Package Number MP04A

                        TO-263 Surface-Mount Package

                                                                                                              DS011280-6

                                                                                          Side View

Top View       DS011280-5

          Order Number LM2937ES-5.0, LM2937ES-8.0,
          LM2937ES-10, LM2937ES-12 or LM2937ES-15

                    See NS Package Number TS3B

2000 National Semiconductor Corporation DS011280                                                                        www.national.com
LM2937  Connection Diagram and Ordering Information (Continued)

                 Temperature                                 Output Voltage                                  NSC    Package
                      Range                                                                                Package
                              5.0   8.0                         10           12             15             Drawing   TO-263
        -40C  TJ  125C                                                                                             TO-220
        -40C  TJ  85C         LM2937ES-5.0 LM2937ES-8.0      LM2937ES-10     LM2937ES-12    LM2937ES-15    TS3B   SOT-223
                                LM2937ET-5.0 LM2937ET-8.0      LM2937ET-10     LM2937ET-12    LM2937ET-15    T03B   SOT-223
        SOT-223 Package        LM2937IMP-5.0 LM2937IMP-8.0    LM2937IMP-10    LM2937IMP-12   LM2937IMP-15   MP04A    in Tape
        Markings              LM2937IMPX-5.0 LM2937IMPX-8.0  LM2937IMPX-10   LM2937IMPX-12  LM2937IMPX-15   MP04A   and Reel

                              L71B  L72B                     L73B            L74B           L75B

        The small physical size of the SOT-223 package does not allow sufficient space to provide the complete device part number. The actual devices will be labeled with
        the package markings shown.

        www.national.com                                     2
Absolute Maximum Ratings (Note 1)                                  TO-263 (10 seconds)                            230C             LM2937
                                                                   SOT-223 (Vapor Phase, 60 seconds)              215C
If Military/Aerospace specified devices are required,              SOT-223 (Infared, 15 seconds)                  220C
please contact the National Semiconductor Sales Office/            ESD Susceptibility (Note 3)
Distributors for availability and specifications.                                                                   2 kV

Input Voltage                                           26V        Operating Conditions (Note 1)
   Continuous                                           60V
   Transient (t  100 ms)               Internally Limited          Temperature Range (Note 2)         -40C  TJ 125C
                                                     150C            LM2937ET, LM2937ES               -40C  TJ 85C
Internal Power Dissipation (Note 2)    -65C to +150C                LM2937IMP                                           26V
Maximum Junction Temperature                         260C
Storage Temperature Range                                          Maximum Input Voltage
TO-220 (10 seconds)

Electrical Characteristics

VIN = VNOM + 5V, (Note 4) IOUTmax = 500 mA for the TO-220 and TO-263 packages, IOUTmax=400mA for the SOT-223 pack-
age, COUT = 10 F unless otherwise indicated. Boldface limits apply over the entire operating temperature range of the
indicated device., all other specifications are for TA = TJ = 25C.

                Output Voltage (VOUT)                 5V                        8V                    10V         Units
                                               Typ Limit                 Typ Limit
Parameter              Conditions                                                              Typ         Limit

Output Voltage         5 mA  IOUT  IOUTmax                         4.85       7.76                         9.70   V(Min)
                                                                                                                  V(Min)
                                               5.00 4.75 8.00 7.60 10.00 9.50

                                                                   5.15       8.24                         10.30 V(Max)

                                                                   5.25       8.40                         10.50 V(Max)

Line Regulation        (VOUT + 2V)  VIN  26V,            15        50    24   80               30          100 mV(Max)
Load Regulation        IOUT = 5 mA
Quiescent Current      5 mA  IOUT  IOUTmax                   5     50    8    80               10          100 mV(Max)
                       (VOUT + 2V)  VIN  26V,
Output Noise           IOUT = 5 mA                           2     10    2    10               2           10 mA(Max)
                       VIN = (VOUT + 5V),
                       IOUT = IOUTmax                    10        20    10   20               10          20 mA(Max)
                       10 Hz100 kHz
                                               150                       240                   300                Vrms

Voltage                IOUT = 5 mA                       20              32                    40                 mV
Long Term Stability    1000 Hrs.

Dropout Voltage        IOUT = IOUTmax                    0.5       1.0   0.5  1.0              0.5         1.0    V(Max)
                       IOUT = 50 mA
Short-Circuit Current                          110                 250   110  250              110         250 mV(Max)
Peak Line Transient    tf < 100 ms, RL = 100
Voltage                                                  1.0       0.6   1.0  0.6              1.0         0.6    A(Min)

                                                         75        60    75   60               75          60     V(Min)

Maximum Operational                                                26         26                           26     V(Min)

Input Voltage

Reverse DC             VOUT  -0.6V, RL = 100   -30                 -15   -30  -15              -30         -15    V(Min)
Input Voltage
Reverse Transient      tr < 1 ms, RL = 100     -75                 -50   -75  -50              -75         -50    V(Min)
Input Voltage

                                                                3                                                 www.national.com
LM2937  Electrical Characteristics

        VIN = VNOM + 5V, (Note 4) IOUTmax = 500 mA for the TO-220 and TO-263 packages, IOUTmax=400mA for the SOT-223 pack-
        age, COUT = 10 F unless otherwise indicated. Boldface limits apply over the entire operating temperature range of the
        indicted device., all other specifications are for TA = TJ = 25C.

                           Output Voltage (VOUT)                 12V                15V         Units

                 Parameter     Conditions                 Typ         Limit  Typ         Limit

        Output Voltage         5 mA  IOUT  IOUTmax                    11.64              14.55  V (Min)
                                                                      11.40              14.25  V(Min)
                                                          12.00              15.00

                                                                      12.36              15.45  V(Max)

                                                                      12.60              15.75  V(Max)

        Line Regulation        (VOUT + 2V)  VIN  26V,     36          120    45          150    mV(Max)
        Load Regulation        IOUT = 5 mA
        Quiescent Current      5 mA  IOUT  IOUTmax        12          120    15          150    mV(Max)
                               (VOUT + 2V)  VIN  26V,
        Output Noise           IOUT = 5 mA                2           10     2           10     mA(Max)
                               VIN = (VOUT + 5V),
                               IOUT = IOUTmax             10          20     10          20     mA(Max)
                               10 Hz100 kHz,
                                                          360                450                Vrms

        Voltage                IOUT = 5 mA

        Long Term Stability    1000 Hrs.                  44                 56                 mV

        Dropout Voltage        IOUT = IOUTmax             0.5         1.0    0.5         1.0    V(Max)
        Short-Circuit Current  IOUT = 50 mA
                                                          110         250    110         250    mV(Max)

                                                          1.0         0.6    1.0         0.6    A(Min)

        Peak Line Transient    tf < 100 ms, RL = 100      75          60     75          60     V(Min)
        Voltage

        Maximum Operational                                           26                 26     V(Min)

        Input Voltage

        Reverse DC             VOUT  -0.6V, RL = 100      -30         -15    -30         -15    V(Min)
        Input Voltage
        Reverse Transient      tr < 1 ms, RL = 100        -75         -50    -75         -50    V(Min)
        Input Voltage

        Note 1: Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur. Electrical specifications do not apply when operating the device
        outside of its rated Operating Conditions.

        Note 2: The maximum allowable power dissipation at any ambient temperature is PMAX = (125 - TA)/JA, where 125 is the maximum junction temperature for op-
        eration, TA is the ambient temperature, and JA is the junction-to-ambient thermal resistance. If this dissipation is exceeded, the die temperature will rise above 125C
        and the electrical specifications do not apply. If the die temperature rises above 150C, the LM2937 will go into thermal shutdown. For the LM2937, the
        junction-to-ambient thermal resistance JA is 65C/W, for the TO-220 package, 73C/W for the TO-263 package, and 174C/W for the SOT-223 package. When used
        with a heatsink, JA is the sum of the LM2937 junction-to-case thermal resistance JC of 3C/W and the heatsink case-to-ambient thermal resistance. If the TO-263
        or SOT-223 packages are used, the thermal resistance can be reduced by increasing the P.C. board copper area thermally connected to the package (see Application
        Hints for more information on heatsinking).

        Note 3: ESD rating is based on the human body model, 100 pF discharged through 1.5 k.

        Note 4: Typicals are at TJ = 25C and represent the most likely parametric norm.

        www.national.com                               4
Typical Performance Characteristics                                                                                                                                                                                                            LM2937

Dropout Voltage vs                                                             Dropout Voltage vs                                                              Output Voltage vs
Output Current                                                                 Temperature                                                                     Temperature

                                                                   DS011280-7                                                                    DS011280-8                                                                       DS011280-9

Quiescent Current vs                                                           Quiescent Current vs                                                            Quiescent Current vs
Temperature                                                                    Input Voltage                                                                   Output Current

                                                                DS011280-10                                                                     DS011280-11                       DS011280-12

Line Transient Response                                                        Load Transient Response                                                         Ripple Rejection

                    DS011280-13                                                                                                                   DS011280-14                                                                     DS011280-15

Output Impedance                                                               Maximum Power                                                                   Maximum Power Dissipation
                                                                               Dissipation (TO-220)                                                            (TO-263) (Note 2)

                    DS011280-16

                                                                                                  DS011280-17                                                                        DS011280-18

                                                                               5                                                                                                  www.national.com
LM2937  Typical Performance Characteristics (Continued)

        Low Voltage Behavior                                                          Low Voltage Behavior               Low Voltage Behavior

                              DS011280-19                                                                   DS011280-20                                                                   DS011280-21

        Output at Voltage                                                             Output at Voltage                  Output Capacitor ESR
        Extremes                                                                      Extremes

                                                                                                                                               DS011280-24

                                                                         DS011280-22                        DS011280-23

        Peak Output Current

                              DS011280-25

                                                                                      Typical Application

                                                                                                                                                                                                              DS011280-1

        * Required if the regulator is located more than 3 inches from the power supply filter capacitors.
        ** Required for stability. Cout must be at least 10 F (over the full expected operating temperature range) and located as close as possible to the regulator. The
        equivalent series resistance, ESR, of this capacitor may be as high as 3.

        www.national.com                                                              6
Application Hints                                                                                          The figure below shows the voltages and currents which are                                                                 LM2937
                                                                                                           present in the circuit, as well as the formula for calculating
EXTERNAL CAPACITORS                                                                                        the power dissipated in the regulator:
The output capacitor is critical to maintaining regulator stabil-
ity, and must meet the required conditions for both ESR                                                                                                                                                                  DS011280-27
(Equivalent Series Resistance) and minimum amount of ca-
pacitance.                                                                                                 IIN = IL IG
MINIMUM CAPACITANCE:                                                                                       PD = (VIN - VOUT) IL + (VIN) IG
The minimum output capacitance required to maintain stabil-
ity is 10 F (this value may be increased without limit).                                                              FIGURE 2. Power Dissipation Diagram
Larger values of output capacitance will give improved tran-
sient response.                                                                                            The next parameter which must be calculated is the maxi-
ESR LIMITS:                                                                                                mum allowable temperature rise, TR (max). This is calcu-
The ESR of the output capacitor will cause loop instability if                                             lated by using the formula:
it is too high or too low. The acceptable range of ESR plotted
versus load current is shown in the graph below. It is essen-                                                                TR (max) = TJ(max) - TA (max)
tial that the output capacitor meet these requirements,                                                    where: TJ (max) is the maximum allowable junction tem-
or oscillations can result.
                                                                                                                                   perature, which is 125C for commercial
                        Output Capacitor ESR                                                                                       grade parts.
                                                                                                                    TA (max) is the maximum ambient temperature
                                                                                           DS011280-24                             which will be encountered in the applica-
                                                                                                                                   tion.
                        FIGURE 1. ESR Limits                                                               Using the calculated values for TR(max) and PD, the maxi-
                                                                                                           mum allowable value for the junction-to-ambient thermal re-
It is important to note that for most capacitors, ESR is speci-                                            sistance, (J-A), can now be found:
fied only at room temperature. However, the designer must                                                                            (J-A) = TR (max)/PD
ensure that the ESR will stay inside the limits shown over the                                             IMPORTANT: If the maximum allowable value for (J-A) is
entire operating temperature range for the design.                                                         found to be  53C/W for the TO-220 package,  80C/W for
For aluminum electrolytic capacitors, ESR will increase by                                                 the TO-263 package, or 174C/W for the SOT-223 pack-
about 30X as the temperature is reduced from 25C to                                                       age, no heatsink is needed since the package alone will dis-
-40C. This type of capacitor is not well-suited for low tem-                                              sipate enough heat to satisfy these requirements.
perature operation.                                                                                        If the calculated value for (J-A)falls below these limits, a
Solid tantalum capacitors have a more stable ESR over tem-                                                 heatsink is required.
perature, but are more expensive than aluminum electrolyt-
ics. A cost-effective approach sometimes used is to parallel                                               HEATSINKING TO-220 PACKAGE PARTS
an aluminum electrolytic with a solid Tantalum, with the total                                             The TO-220 can be attached to a typical heatsink, or se-
capacitance split about 75/25% with the Aluminum being the                                                 cured to a copper plane on a PC board. If a copper plane is
larger value.                                                                                              to be used, the values of (J-A) will be the same as shown in
If two capacitors are paralleled, the effective ESR is the par-                                            the next section for the TO-263.
allel of the two individual values. The "flatter" ESR of the Tan-                                          If a manufactured heatsink is to be selected, the value of
talum will keep the effective ESR from rising as quickly at low                                            heatsink-to-ambient thermal resistance, (H-A), must first be
temperatures.                                                                                              calculated:

HEATSINKING                                                                                                                   (H-A) = (J-A) - (C-H) - (J-C)
A heatsink may be required depending on the maximum                                                        Where: (J-C) is defined as the thermal resistance from
power dissipation and maximum ambient temperature of the
application. Under all possible operating conditions, the junc-                                                                  the junction to the surface of the case. A
tion temperature must be within the range specified under                                                                        value of 3C/W can be assumed for (J-C)
Absolute Maximum Ratings.                                                                                                        for this calculation.
To determine if a heatsink is required, the power dissipated                                                        (C-H) is defined as the thermal resistance be-
by the regulator, PD, must be calculated.                                                                                        tween the case and the surface of the heat-
                                                                                                                                 sink. The value of (C-H) will vary from
                                                                                                                                 about 1.5C/W to about 2.5C/W (depend-
                                                                                                                                 ing on method of attachment, insulator,
                                                                                                                                 etc.). If the exact value is unknown, 2C/W
                                                                                                                                 should be assumed for (C-H).
                                                                                                           When a value for (H-A) is found using the equation shown,
                                                                                                           a heatsink must be selected that has a value that is less than
                                                                                                           or equal to this number.

                                                                                                        7  www.national.com
LM2937  Application Hints (Continued)

        (H-A) is specified numerically by the heatsink manufacturer
        in the catalog, or shown in a curve that plots temperature rise
        vs power dissipation for the heatsink.

        HEATSINKING TO-263 AND SOT-223 PACKAGE PARTS
        Both the TO-263 ("S") and SOT-223 ("MP") packages use a
        copper plane on the PCB and the PCB itself as a heatsink.
        To optimize the heat sinking ability of the plane and PCB,
        solder the tab of the package to the plane.
        Figure 3 shows for the TO-263 the measured values of (J-A)
        for different copper area sizes using a typical PCB with 1
        ounce copper and no solder mask over the copper area used
        for heatsinking.

                                                                                                                                                                                                                             DS011280-30

                                                                                                                                FIGURE 5. (J-A) vs Copper (2 ounce) Area for the
                                                                                                                                                       SOT-223 Package

                                                                                                            DS011280-28                                                                                                                 DS011280-31

            FIGURE 3. (J-A) vs Copper (1 ounce) Area for the                                                                      FIGURE 6. Maximum Power Dissipation vs TAMB for
                                    TO-263 Package                                                                                                      the SOT-223 Package

        As shown in the figure, increasing the copper area beyond 1                                                             SOT-223 SOLDERING RECOMMENDATIONS
        square inch produces very little improvement. It should also                                                            It is not recommended to use hand soldering or wave solder-
        be observed that the minimum value of (J-A) for the TO-263                                                              ing to attach the small SOT-223 package to a printed circuit
        package mounted to a PCB is 32C/W.                                                                                     board. The excessive temperatures involved may cause
                                                                                                                                package cracking.
        As a design aid, Figure 4 shows the maximum allowable                                                                   Either vapor phase or infrared reflow techniques are pre-
        power dissipation compared to ambient temperature for the                                                               ferred soldering attachment methods for the SOT-223 pack-
        TO-263 device (assuming (J-A) is 35C/W and the maxi-                                                                   age.
        mum junction temperature is 125C).

                                                                                                                DS011280-29

          FIGURE 4. Maximum Power Dissipation vs TAMB for
                                 the TO-263 Package

        Figure 5 and Figure 6 show the information for the SOT-223
        package. Figure 6 assumes a (J-A) of 74C/W for 1 ounce
        copper and 51C/W for 2 ounce copper and a maximum
        junction temperature of 125C.

        www.national.com                                                                                                     8
Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted                                                  LM2937

                                                                          Plastic Package
                                                                Order Number LM2937ET-5.0,
                                                      LM2937ET-8.0, LM2937ET-10, LM2937ET-12,

                                                                          or LM2937ET-15
                                                                  NS Package Number T03B

9                                                                                              www.national.com
LM2937  Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

                                                          TO-263 3-Lead Plastic Surface Mount Package
                          Order Number LM2937ES-5.0, LM2937ES-8.0, LM2937ES-10, LM2937ES-12 or LM2937ES-15

                                                                        NS Package Number TS3B

        www.national.com  10
Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)                                                                                                                                                     LM2937 500 mA Low Dropout Regulator

                                  SOT-223 3-Lead Plastic Surface Mount Package
Order Number LM2937IMP-5.0, LM2937IMP-8.0, LM2937IMP-10, LM2937IMP-12 or LM2937IMP-15

                                                NS Package Number MP04A

LIFE SUPPORT POLICY

NATIONAL'S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT
DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT AND GENERAL
COUNSEL OF NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:

1. Life support devices or systems are devices or                         2. A critical component is any component of a life
    systems which, (a) are intended for surgical implant                      support device or system whose failure to perform
    into the body, or (b) support or sustain life, and                        can be reasonably expected to cause the failure of
    whose failure to perform when properly used in                            the life support device or system, or to affect its
    accordance with instructions for use provided in the                      safety or effectiveness.
    labeling, can be reasonably expected to result in a
    significant injury to the user.

          National Semiconductor  National Semiconductor                  National Semiconductor     National Semiconductor
          Corporation             Europe                                  Asia Pacific Customer      Japan Ltd.
          Americas                                                        Response Group             Tel: 81-3-5639-7560
          Tel: 1-800-272-9959                Fax: +49 (0) 180-530 85 86   Tel: 65-2544466            Fax: 81-3-5639-7507
          Fax: 1-800-737-7018              Email: europe.support@nsc.com  Fax: 65-2504466
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