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TPS7A4001DGNR

器件型号:TPS7A4001DGNR
器件类别:稳压器
文件大小:5835.34KB,共0页
厂商名称:TI1 [Texas Instruments]
厂商官网:http://www.ti.com
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器件描述

1.175 V-90 V ADJUSTABLE POSITIVE LDO REGULATOR, 1.3 V DROPOUT,

1.175 V-90 V 可调正电压低压差线性稳压器 稳压器, 1.3 V 压差,

参数

TPS7A4001DGNR功能数量 1
TPS7A4001DGNR端子数量 8
TPS7A4001DGNR最大输出电流 0.0500 A
TPS7A4001DGNR最大输出电压 90 V
TPS7A4001DGNR最小输出电压 1.18 V
TPS7A4001DGNR加工封装描述 绿色, 塑料, MSOP-8
TPS7A4001DGNR无铅 Yes
TPS7A4001DGNR欧盟RoHS规范 Yes
TPS7A4001DGNR中国RoHS规范 Yes
TPS7A4001DGNR状态 ACTIVE
TPS7A4001DGNR工艺 BICMOS
TPS7A4001DGNR包装形状 SQUARE
TPS7A4001DGNR包装尺寸 SMALL OUTLINE, HEAT SINK/SLUG, THIN PROFILE, SHRINK PITCH
TPS7A4001DGNR表面贴装 Yes
TPS7A4001DGNR端子形式 GULL WING
TPS7A4001DGNR端子间距 0.6500 mm
TPS7A4001DGNR端子涂层 镍 钯 金
TPS7A4001DGNR端子位置
TPS7A4001DGNR包装材料 塑料/环氧树脂
TPS7A4001DGNR最大电压差 1.3 V
TPS7A4001DGNR调节类型 可调正电压低压差线性稳压器 稳压器

TPS7A4001DGNR器件文档内容

                                                                                                               TPS7A4001

www.ti.com                                                                                                     SBVS162A MARCH 2011 REVISED MARCH 2011

                    100V Input Voltage, 50mA, Very High Voltage
                                LINEAR REGULATOR

                                            Check for Samples: TPS7A4001

FEATURES                                                        DESCRIPTION

1                                                               The TPS7A4001 is a very high voltage-tolerant linear
                                                                regulator that offers the benefits of a
23 Very High Maximum Input Voltage: 100V                       thermally-enhanced package (MSOP-8), and is able
Wide Input Voltage Range: 7V to 100V                          to withstand continuous dc or transient input voltages
Accuracy:                                                     of up to 100V.

    Nominal: 1%                                               The TPS7A4001 is stable with any output
    Over Line, Load, and Temperature: 2.5%                    capacitance greater than 4.7F and any input
Low Quiescent Current: 25A                                   capacitance greater than 1F (over temperature and
Quiescent Current at Shutdown: 4.1A                          tolerance). Therefore, implementations of this device
Maximum Output Current: 50mA                                  require minimal board space because of its
CMOS Logic-Level-Compatible Enable Pin                        miniaturized packaging (MSOP-8) and a potentially
Adjustable Output Voltage from ~1.175V to 90V                 small output capacitor. In addition, the TPS7A4001
Stable with Ceramic Capacitors:                               offers an enable pin (EN) compatible with standard
    Input Capacitance:  1F                                   CMOS logic to enable a low-current shutdown mode.
    Output Capacitance:  4.7F
Dropout Voltage: 290mV                                        The TPS7A4001 has an internal thermal shutdown
Built-In Current-Limit and Thermal Shutdown                   and current limiting to protect the system during fault
    Protection                                                  conditions. The MSOP-8 packages has an operating
Package: High Thermal Performance MSOP-8                      temperature range of TJ = 40C to +125C.
    PowerPADTM
Operating Temperature Range: 40C to                         In addition, the TPS7A4001 is ideal for generating a
    +125C                                                      low-voltage supply from intermediate voltage rails in
                                                                telecom and industrial applications; not only it can
APPLICATIONS                                                    supply a well-regulated voltage rail, but it can also
                                                                withstand and maintain regulation during very high
Microprocessors, Microcontrollers Powered by                  and fast voltage transients. These features translate
    Industrial Busses with High Voltage Transients              to simpler and more cost-effective electrical
                                                                surge-protection circuitry for a wide range of
Industrial Automation                                         applications, including PoE, bias supply, and LED
Telecom Infrastrucure                                         lighting.
Automotive
Power over Ethernet (PoE)                                                          Typical Application
LED Lighting
Bias Power Supplies                                                100V
                                                                            VIN

                                                                VIN              IN                 OUT                                      VOUT

                                                                     CIN                                 CBYP  R1
                                                                                         TPS7A4001

                                                                     VEN         EN  GND            FB                    COUT
                                                                                                               R2
                       DGN PACKAGE
            3mm 5mm MSOP-8 PowerPAD

                          (TOP VIEW)

            OUT  1  8  IN                                            Post DC/DC Converter Regulation for
                                                                       High-Performace Analog Circuitry
            FB   2  7  NC

            NC   3  6  NC

            GND  4  5  EN

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.
PowerPAD is a 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 2011, 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.
TPS7A4001

SBVS162A MARCH 2011 REVISED MARCH 2011                                                                       www.ti.com

   This integrated circuit can be damaged by ESD. Texas Instruments recommends that all integrated circuits be handled with
   appropriate precautions. Failure to observe proper handling and installation procedures can cause damage.

   ESD damage can range from subtle performance degradation to complete device failure. Precision integrated circuits may be more
   susceptible to damage because very small parametric changes could cause the device not to meet its published specifications.

                                            ORDERING INFORMATION(1)

                   PRODUCT                                                     VOUT
               TPS7A4001 yyy z
                                            YYY is package designator.
                                            Z is package quantity.

(1) For the most current package and ordering information see the Package Option Addendum at the end of this document, or visit the
      device product folder on www.ti.com.

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(1)

Over operating free-air temperature range (unless otherwise noted).

                                                                                         VALUE

                                                                                         MIN               MAX     UNIT
                                                                                                                     V
                                IN pin to GND pin                                        0.3              +105      V
                                OUT pin to GND pin                                                                   V
                                OUT pin to IN pin                                        0.3              +105      V
                                FB pin to GND pin                                                                    V
                                FB pin to IN pin                                         105              +0.3
                                EN pin to IN pin                                                                     V
Voltage                         EN pin to GND pin                                        0.3              +2
                                Peak output                                                                         C
Current                         Operating virtual junction, TJ                           105              +0.3     C
Temperature                     Storage, Tstg                                                                       kV
Electrostatic discharge rating  Human body model (HBM)                                   105              0.3       V
                                Charged device model (CDM)
                                                                                         0.3              +105

                                                                                               Internally limited

                                                                                         40               +125

                                                                                         65               +150

                                                                                                           2.5

                                                                                                           500

(1) Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings
      only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated is not implied. Exposure to
      absolute-maximum rated conditions for extended periods may affect device reliability.

THERMAL INFORMATION

                                          THERMAL METRIC(1)                              TPS7A4001                 UNITS
                                                                                             DGN

                                                                                         8 PINS

JA             Junction-to-ambient thermal resistance                                    55.09                     C/W
JC(top)        Junction-to-case(top) thermal resistance                                  8.47
JB             Junction-to-board thermal resistance                                        --
JT             Junction-to-top characterization parameter                                0.36
JB             Junction-to-board characterization parameter                              14.6
JC(bottom)     Junction-to-case(bottom) thermal resistance                                 --

(1) For more information about traditional and new thermal metrics, see the IC Package Thermal Metrics application report, SPRA953.

DISSIPATION RATINGS

   BOARD       PACKAGE             RJA       RJC    DERATING FACTOR     TA  +25C POWER  TA = +70C POWER  TA = +85C POWER
   High-K (1)      DGN          55.9C/W  8.47C/W   ABOVE TA = +25C           RATING           RATING            RATING

                                                          16.6mW/C              1.83W            1.08W            0.833W

(1) The JEDEC High-K (2s2p) board design used to derive this data was a 3-inch x 3-inch multilayer board with 2-ounce internal power and
      ground planes and 2-ounce copper traces on top and bottom of the board.

2  Submit Documentation Feedback                                                     Copyright 2011, Texas Instruments Incorporated

                                            Product Folder Link(s): TPS7A4001
                                                                                                                    TPS7A4001

www.ti.com                                                                                       SBVS162A MARCH 2011 REVISED MARCH 2011

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

At TJ = 40C to +125C, VIN = VOUT(NOM) + 2.0V or VIN = 7.0V (whichever is greater), VEN = VIN, IOUT = 100A, CIN = 1F, COUT = 4.7F,
and FB tied to OUT, unless otherwise noted.

                                                                                                         TPS7A4001

VIN             PARAMETER                                            TEST CONDITIONS               MIN    TYP       MAX      UNIT
VREF        Input voltage range                                                                     7.0  1.173      100.0      V
            Internal reference                    TJ = +25C, VFB = VREF, VIN = 9V, IOUT = 25mA  1.161              1.185      V
VOUT        Output voltage range(1)               VIN  VOUT(NOM) + 2.0V                          VREF     0.03                 V
            Nominal accuracy                      TJ = +25C, VIN = 9V, IOUT = 25mA               1.0                  90
                                                  VOUT(NOM) + 2.0V  VIN  24V (2)                                     +1.0   %VOUT
            Overall accuracy                      100A  IOUT  50mA                               2.5
                                                                                                                    +2.5 %VOUT
                                                  7V  VIN  100V
D%VOUT      Line regulation                                                                                                 %VOUT

DVIN

D%VOUT                                            100A  IOUT  50mA                                      0.31               %VOUT

DIOUT Load regulation

VDO         Dropout voltage                       VIN = 17V, VOUT(NOM) = 18V, IOUT = 20mA                290                    mV
                                                  VIN = 17V, VOUT(NOM) = 18V, IOUT = 50mA
ILIM        Current limit                         VOUT = 90% VOUT(NOM), VIN = 7.0V, TJ  +85C            0.78       1.3 V
                                                  VOUT = 90% VOUT(NOM), VIN = 9.0V
IGND        Ground current                        7V  VIN  100V, IOUT = 0mA                      51      117        200 mA
ISHDN       Shutdown supply current               IOUT = 50mA
I FB        Feedback current(3)                   VEN = +0.4V                                    51      128        200 mA
IEN         Enable current
VEN_HI      Enable high-level voltage             7V  VIN  100V, VIN = VEN                               25         65 A
VEN_LO      Enable low- level voltage
                                                  VIN = 12V, VOUT(NOM) = VREF, COUT = 10F,               25                     A
VNOISE      Output noise voltage                  BW = 10Hz to 100kHz
                                                  VIN = 12V, VOUT(NOM) = 5V, COUT = 10F,                 4.1        20 A
PSRR        Power-supply rejection ratio          CBYP(4) = 10nF, BW = 10Hz to 100kHz
                                                  VIN = 12V, VOUT(NOM) = 5V, COUT = 10F,         0.1    0.01       0.1 A
TSD         Thermal shutdown temperature          CBYP(4) = 10nF, f = 100Hz
TJ          Operating junction temperature        Shutdown, temperature increasing                       0.02       1.0 A
            range                                 Reset, temperature decreasing
                                                                                                 1.5                VIN         V

                                                                                                 0                  0.4 V

                                                                                                         58                 VRMS

                                                                                                         73                 VRMS

                                                                                                         65                     dB

                                                                                                         +170                   C

                                                                                                         +150                   C

                                                                                                 40                +125 C

(1) To ensure stability at no-load conditions, a current from the feedback resistive network greater than or equal to 10A is required.

(2) Maximum input voltage is limited to 24V because of the package power dissipation limitations at full load (P  (VIN VOUT) IOUT =
      (24V VREF) 50mA  1.14W). The device is capable of sourcing a maximum current of 50mA at higher input voltages as long as the
      power dissipated is within the thermal limits of the package plus any external heatsinking.

(3) IFB > 0 flows out of the device.
(4) CBYP refers to a bypass capacitor connected to the FB and OUT pins.

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TPS7A4001

SBVS162A MARCH 2011 REVISED MARCH 2011                                                                                www.ti.com

FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM                         DEVICE INFORMATION

                IN                                                                                OUT
                                          UVLO
                                                                                    Pass
                                        Thermal                                     Device
                                       Shutdown
                                                             Error
                                         Current             Amp
                                           Limit

                                         Enable

                EN                                                                                FB

TYPICAL APPLICATION CIRCUIT

           VIN            IN                      OUT                               VOUT

                    CIN                                                                            VOUT
                                                                                                  R1 + R2
                    10mF          TPS7A4001            CBYP  R1                           Where:             10mA,  and
                                                       10nF
                                                                    COUT
                VEN       EN                      FB                10mF                          R1 = R2     VOUT  -1
                                                                                                              VREF
                                            GND

                                                             R2

                         Example Circuit to Maximize Transient Performance

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                                                  PIN CONFIGURATION

                                                       DGN PACKAGE
                                                            MSOP-8

                                                         (TOP VIEW)

                                                  OUT  1  8          IN

                                                  FB   2  7          NC

                                                  NC   3  6          NC

                                                  GND  4  5          EN

TPS7A40xx                                                PIN DESCRIPTIONS

NAME        NO.                                                                          DESCRIPTION
                     Regulator output. A capacitor > 4.7F must be tied from this pin to ground to assure stability.
OUT         1        This pin is the input to the control-loop error amplifier. It is used to set the output voltage of the device.
                     Not internally connected. This pin must either be left open or tied to GND.
FB          2        Ground
                     This pin turns the regulator on or off.
NC          3, 6, 7  If VEN  VEN_HI the regulator is enabled.
                     If VEN  VEN_LO, the regulator is disabled.
GND         4        If not used, the EN pin can be connected to IN. Make sure that VEN  VIN at all times.
                     Input supply
EN          5        Solder to printed circuit board (PCB) to enhance thermal performance.
                     NOTE: The PowerPAD is internally connected to GND.
IN          8        Although it can be left floating, it is highly recommended to connect the PowerPAD to the GND plane.

PowerPAD

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TPS7A4001

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                                               TYPICAL CHARACTERISTICS

At TJ = 40C to +125C, VIN = VOUT(NOM) + 2.0V or VIN = 9.0V (whichever is greater), VEN = VIN, IOUT = 100A, CIN = 1F, COUT
                                                = 4.7F, and FB tied to OUT, unless otherwise noted.

                          LINE TRANSIENT RESPONSE vs CBYP                                        LOAD TRANSIENT RESPONSE

                          VOUT = 5V, IOUT = 28mA, COUT = 10mF                                                 VIN = 12V, VOUT = 5V
                                                                                                      DIOUT = 1mA29mA1mA
                                               VIN Slew Rate = 220V/ms
                                                                                                       COUT = 10mF, CBYP = 10nF
                                                             DVIN = 12V55V
                                                                                                                           VOUT
                          CBYP = 0nF                         VOUT

   100mV/div                                                                 50mV/div

                                    CBYP = 10nF              VOUT
                          VIN
   100mV/div                                                                                                                        IOUT
       50V/div                               Time (1ms/div)
                                                                             10mA/div
                                         Figure 1.                                                        Time (100ms/div)
                                                                                1.275
                  10      LINE REGULATION                    + 105C            1.225                     Figure 2.                 + 105C
                 7.5                                         + 125C                                                                + 125C
                                                  - 40C                                         FEEDBACK VOLTAGE
                    5                             + 25C
                 2.5                              + 85C                                                                    - 40C
                                                                                                                            + 25C
                    0                                                                                                       + 85C
                -2.5
   VOUT(NOM) (%)                                                             VFB (V)  1.175
                  -5
                -7.5                                                                  1.125
                -10
                          15 25 35 45 55 65 75 85 95 105                              1.075      15 25 35 45 55 65 75 85 95 105
                       5                         Input Voltage (V)                            5                         Input Voltage (V)

                                               Figure 3.                                                              Figure 4.

                          QUIESCENT CURRENT vs INPUT VOLTAGE                                     FEEDBACK CURRENT

                  100                                                                  100

                                                             - 40C                    90

                                                             + 25C

                  80                                         + 85C                    80

                                                             + 105C

                                                             + 125C                   70

   IQ (A)        60                                                         IFB (nA)  60

                                                                                       50

                  40                                                                   40

                                                                                       30

                  20                                                                   20

                         IOUT = 0mA                                                    10
                   0
                                                                                       0              20 35 50 65 80 95 110 125
                      5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105                                 -40 -25 -10 5  Temperature (C)
                                                    Input Voltage (V)
                                                                                                      Figure 6.
                                                 Figure 5.

6               Submit Documentation Feedback                                                    Copyright 2011, Texas Instruments Incorporated

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                                  TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

At TJ = 40C to +125C, VIN = VOUT(NOM) + 2.0V or VIN = 9.0V (whichever is greater), VEN = VIN, IOUT = 100A, CIN = 1F, COUT
= 4.7F, and FB tied to OUT, unless otherwise noted.

                          GROUND CURRENT                                                                                                       DROPOUT VOLTAGE

           100                                                                                       2

           90                                                            - 40C                                                   - 40C           + 105C

                                                                         + 25C                 1.75                              + 25C           + 125C

           80                                                            + 85C                                                   + 85C

                                                                         + 105C                     1.5

           70                                                            + 125C

IGND (A)  60                                                                        VDROP (V)  1.25

           50                                                                                        1

           40                                                                                   0.75

           30
                                                                                                                         0.5

           20

           10                                                                                   0.25

           0    0     10      20          30                         40          50                  0                        0   10               20          30        40   50

                          Output Current (mA)                                                                                                  Output Current (mA)

                              Figure 7.                                                                                                            Figure 8.

                         ENABLE THRESHOLD VOLTAGE                                                               OUTPUT SPECTRAL NOISE DENSITY

           2.5                                                                                       10

           2

                                                                                                     1

VEN (V)    1.5                                                                       Noise (V/ Hz)  0.1
                                                          OFF-TO-ON

             1

           0.5                                                                                  0.01 VIN = 12V

                                  ON-TO-OFF                                                                                       VOUT = VREF

                                                                                                                                  COUT = 10F          IOUT = 100A,VNOISE = 60VRMS
                                                                                                                                                       IOUT = 50mA,VNOISE = 100VRMS
                                                                                                                                  CBYP = 10nF

           0              20 35 50 65 80 95 110 125                                             0.001                         10  100          1k      10k         100k  1M   10M
           -40 -25 -10 5  Temperature (C)

                            Figure 9.                                                                                                              Frequency (Hz)

                                                                                                                                                   Figure 10.

                                      CURRENT LIMIT                                                                               POWER-SUPPLY REJECTION RATIO

           200                                                                                       100

                                                                                                     90

           160                                                                                       80

                                                                                                     70

ICL (mA)   120                                                                       PSRR (dB)       60

                                                                                                     50

           80                                                                                        40

                                                                         - 40C                      30
                                                                         + 25C                             VIN = 12V
           40                                                            + 85C                      20 VOUT = 5V
            0                                                            + 105C
               6                                                         + 125C                     10                           COUT = 10F                            IOUT = 50mA
                                                                                                                                  CBYP = 10nF                            IOUT = 100A

                   9      12      15                 18              21          24                  0                        10  100          1k      10k         100k  1M   10M

                              Input Voltage (V)                                                                                                    Frequency (Hz)

                              Figure 11.                                                                                                           Figure 12.

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TPS7A4001

SBVS162A MARCH 2011 REVISED MARCH 2011                                               www.ti.com

                                                THEORY OF OPERATION

GENERAL DESCRIPTION                                                ENABLE PIN OPERATION

The TPS7A4001 belongs to a new generation of                       The TPS7A4001 provides an enable pin (EN) feature
linear regulators that use an innovative BiCMOS                    that turns on the regulator when VEN > 1.5V.
process technology to achieve very high maximum
input and output voltages.                                         CAPACITOR RECOMMENDATIONS

This process not only allows the TPS7A4001 to                      Low equivalent series resistance (ESR) capacitors
maintain regulation during very fast high-voltage                  should be used for the input, output, and bypass
transients up to 105V, but it also allows the                      capacitors. Ceramic capacitors with X7R and X5R
TPS7A4001 to regulate from a continuous                            dielectrics are preferred. These dielectrics offer more
high-voltage input rail. Unlike other regulators created           stable characteristics. Ceramic X7R capacitors offer
using bipolar technology, the TPS7A4001 ground                     improved over-temperature performance, while
current is also constant over its output current range,            ceramic X5R capacitors are the most cost-effective
resulting in increased efficiency and lower power                  and are available in higher values.
consumption.
                                                                   Note that high ESR capacitors may degrade PSRR.
These features, combined with a high thermal
performance MSOP-8 PowerPAD package, make this                     INPUT AND OUTPUT CAPACITOR
device ideal for industrial and telecom applications.              REQUIREMENTS

ADJUSTABLE OPERATION                                               The TPS7A4001 high voltage linear regulator
                                                                   achieves stability with a minimum output capacitance
The TPS7A4001 has an output voltage range of                       of 4.7F and input capacitance of 1F; however, it is
~1.175V to 90V. The nominal output voltage of the                  highly recommended to use 10F output and input
device is set by two external resistors, as shown in               capacitors to maximize ac performance.
Figure 13.
                                                                   BYPASS CAPACITOR REQUIREMENTS
   VIN                                                 VOUT
                                                                   Although a bypass capacitor (CBYP) is not needed to
                    IN             OUT                 COUT        achieve stability, it is highly recommended to use a
        CIN                                            10mF        10nF bypass capacitor to maximize ac performance
                                                                   (including line transient, noise and PSRR).
        10mF            TPS7A4001         CBYP     R1
                                          10nF                     MAXIMUM AC PERFORMANCE

                 EN     GND        FB

                                                   R2

Figure 13. Adjustable Operation for Maximum AC                     In order to maximize line transient, noise, and PSRR
                          Performance                              performance, it is recommended to include 10F (or
                                                                   higher) input and output capacitors, and a 10nF
R1 and R2 can be calculated for any output voltage                 bypass capacitor, as shown in Figure 13. The
range using the formula shown in Equation 1. To                    solution shown delivers minimum noise levels of
ensure stability under no-load conditions, this                    58VRMS and power-supply rejection levels above
resistive network must provide a current greater than              36dB from 10Hz to 10MHz.
or equal to 10A.
                                                                   TRANSIENT RESPONSE
        R1 = R2  VOUT   -1 ,       where   VOUT    10mA
                 VREF                     R1 + R2             (1)  As with any regulator, increasing the size of the
                                                                   output capacitor reduces over/undershoot magnitude
If greater voltage accuracy is required, take into                 but increases duration of the transient response.
account the output voltage offset contributions
because of the feedback pin current and use 0.1%                   Note that the presence of the CBYP capacitor may
tolerance resistors.                                               greatly improve the TPS7A4001 line transient
                                                                   response, as noted in Figure 1.

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                                                  APPLICATION INFORMATION

TRANSIENT VOLTAGE PROTECTION                                  not only for driving the intensity of an array of multiple
                                                              LEDs by using a PWM signal at its EN pin, but also
One of the primary applications of the TPS7A4001 is           for controlling such an array. This PWM signal
to provide transient voltage protection to sensitive          enables and disables the regulator, causing the LED
circuitry that may be damaged in the presence of              light to vary its intensity.
high-voltage spikes.
                                                              Whenever the regulator is disabled, no current flows
This transient voltage protection can be more                 through the LED array. This condition means that the
cost-effective and compact compared to topologies             regulator has the same high voltage applied to the
that use a transient voltage suppression (TVS) block.         first LED in the array as is applied to the regulator
                                                              input. Figure 15 illustrates the solution to this problem
LED ARRAY DRIVER                                              with the addition of the TPS7A4001 high-voltage
                                                              regulator.
The TPS7A4001 can be used to drive several LED
drivers connected in series, as shown in Figure 14.                                       100V

     ILED       ILED  =  VREF                                 I = 0mA
100V                     RSET                                 100V

                                                                                     100V                OUT
                                                                                                IN

                IN             OUT

                                                                                                    TPS7A4001      COUT  RSET

                         TPS7A4001                COUT  RSET

                                                                                     Low  EN                   FB

            EN  EN                  FB                                                              GND

                         GND

       Figure 14. LED Array Driver Application                Figure 15. LED Array Driver with Regulator
The TPS7A4001 high voltage rating makes it suitable                                    Disabled

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                                            LAYOUT

PACKAGE MOUNTING                                        Any tendency to activate the thermal protection circuit
                                                        indicates excessive power dissipation or an
Solder pad footprint recommendations for the            inadequate heatsink. For reliable operation, junction
TPS7A4001 are available at the end of this product      temperature should be limited to a maximum of
data sheet and at www.ti.com.                           +125C. To estimate the margin of safety in a
                                                        complete design (including heatsink), increase the
BOARD LAYOUT RECOMMENDATIONS TO                         ambient temperature until the thermal protection is
IMPROVE PSRR AND NOISE PERFORMANCE                      triggered; use worst-case loads and signal conditions.
                                                        For good reliability, thermal protection should trigger
To improve ac performance such as PSRR, output          at least +35C above the maximum expected ambient
noise, and transient response, it is recommended that   condition of the particular application. This
the board be designed with separate ground planes       configuration produces a worst-case junction
for IN and OUT, with each ground plane connected        temperature of +125C at the highest expected
only at the GND pin of the device. In addition, the     ambient temperature and worst-case load.
ground connection for the output capacitor should
connect directly to the GND pin of the device.          The internal protection circuitry of the TPS7A4001
                                                        has been designed to protect against overload
Equivalent series inductance (ESL) and ESR must be      conditions. It was not intended to replace proper
minimized in order to maximize performance and          heatsinking. Continuously running the TPS7A4001
ensure stability. Every capacitor (CIN, COUT, CBYP)     into thermal shutdown degrades device reliability.
must be placed as close as possible to the device
and on the same side of the PCB as the regulator        POWER DISSIPATION
itself.
                                                        The ability to remove heat from the die is different for
Do not place any of the capacitors on the opposite      each package type, presenting different
side of the PCB from where the regulator is installed.  considerations in the PCB layout. The PCB area
The use of vias and long traces is strongly             around the device that is free of other components
discouraged because they may impact system              moves the heat from the device to the ambient air.
performance negatively and even cause instability.      Performance data for JEDEC low- and high-K boards
                                                        are given in the Dissipation Ratings Table. Using
If possible, and to ensure the maximum performance      heavier copper increases the effectiveness in
denoted in this product data sheet, use the same        removing heat from the device. The addition of plated
layout pattern used for TPS7A40 evaluation board,       through-holes to heat dissipating layers also improves
available at www.ti.com.                                the heatsink effectiveness.

THERMAL PROTECTION

Thermal protection disables the output when the         Power dissipation depends on input voltage and load
junction temperature rises to approximately +170C,
allowing the device to cool. When the junction          conditions. Power dissipation (PD) is equal to the
temperature cools to approximately +150C, the          product of the output current times the voltage drop
output circuitry is enabled. Depending on power
dissipation, thermal resistance, and ambient            across the output pass element, as shown in
temperature, the thermal protection circuit may cycle
on and off. This cycling limits the dissipation of the  Equation 2:
regulator, protecting it from damage as a result of
overheating.                                            PD = (VIN - VOUT) IOUT  (2)

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                                            Product Folder Link(s): TPS7A4001
                                                                                                  PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com                                                                                                                                                                               21-Mar-2011

PACKAGING INFORMATION

Orderable Device  Status (1) Package Type Package                Pins  Package Qty  Eco Plan (2)     Lead/     MSL Peak Temp (3)                               Samples
TPS7A4001DGNR                                           Drawing    8        2500                  Ball Finish                                             (Requires Login)
TPS7A4001DGNT                                                      8         250    Green (RoHS
                  ACTIVE   MSOP-    DGN                                              & no Sb/Br)  CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR
                  ACTIVE  PowerPAD  DGN                                             Green (RoHS
                                                                                     & no Sb/Br)  CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR
                           MSOP-
                          PowerPAD

(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.

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 1
www.ti.com                                               PACKAGE MATERIALS INFORMATION

TAPE AND REEL INFORMATION                                                                                                                              18-Mar-2011

*All dimensions are nominal

Device                       Package Package Pins  SPQ      Reel Reel A0        B0    K0    P1   W     Pin1
                               Type Drawing        2500  Diameter Width (mm)   (mm)  (mm)  (mm)
                                                                                                 (mm) Quadrant
                                                           (mm) W1 (mm)         3.3   1.3   8.0
TPS7A4001DGNR MSOP- DGN 8                                                                        12.0  Q1
                                 Power                     330.0 12.4 5.3
                                  PAD

TPS7A4001DGNT                MSOP- DGN 8           250   180.0 12.4 5.3 3.3 1.3 8.0 12.0               Q1
                             Power

                              PAD

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

                                                                                                                                18-Mar-2011

*All dimensions are nominal  Package Type Package Drawing Pins  SPQ   Length (mm)  Width (mm)  Height (mm)
              Device                                            2500       370.0       355.0        55.0
                                                                250        195.0       200.0        45.0
TPS7A4001DGNR MSOP-PowerPAD  DGN  8

TPS7A4001DGNT MSOP-PowerPAD  DGN  8

                                  Pack Materials-Page 2
                                                     IMPORTANT NOTICE

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Following are URLs where you can obtain information on other Texas Instruments products and application solutions:

Products                                             Applications
Audio
Amplifiers                   www.ti.com/audio        Communications and Telecom www.ti.com/communications
Data Converters
DLP Products                amplifier.ti.com        Computers and Peripherals www.ti.com/computers
DSP
Clocks and Timers            dataconverter.ti.com    Consumer Electronics  www.ti.com/consumer-apps
Interface
Logic                        www.dlp.com             Energy and Lighting   www.ti.com/energy
Power Mgmt
                             dsp.ti.com              Industrial            www.ti.com/industrial
Microcontrollers
RFID                         www.ti.com/clocks       Medical               www.ti.com/medical
RF/IF and ZigBee Solutions
                             interface.ti.com        Security              www.ti.com/security

                             logic.ti.com            Space, Avionics and Defense www.ti.com/space-avionics-defense

                             power.ti.com            Transportation and    www.ti.com/automotive
                                                     Automotive

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

                             www.ti-rfid.com         Wireless              www.ti.com/wireless-apps

                             www.ti.com/lprf

                                               TI E2E Community Home Page  e2e.ti.com

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