Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

LM2940/LM2940C
1A Low Dropout Regulator

General Description

The LM2940/LM2940C positive voltage regulator features
the ability to source 1A of output current with a dropout volt-
age of typically 0.5V and a maximum of 1V over the entire
temperature range. Furthermore, a quiescent current reduc-
tion circuit has been included which reduces the ground cur-
rent when the differential between the input voltage and the
output voltage exceeds approximately 3V. The quiescent
current with 1A of output current and an input-output differ-
ential of 5V is therefore only 30 mA. Higher quiescent cur-
rents only exist when the regulator is in the dropout mode
(V

IN

− V

OUT

3V).

Designed also for vehicular applications, the LM2940/
LM2940C and all regulated circuitry are protected from re-
verse battery installations or 2-battery jumps. During line
transients, such as load dump when the input voltage can

momentarily exceed the specified maximum operating volt-
age, the regulator will automatically shut down to protect
both the internal circuits and the load. The LM2940/
LM2940C cannot be harmed by temporary mirror-image in-
sertion. Familiar regulator features such as short circuit and
thermal overload protection are also provided.

Features

n

Dropout voltage typically 0.5V

@

I

O

= 1A

n

Output current in excess of 1A

n

Output voltage trimmed before assembly

n

Reverse battery protection

n

Internal short circuit current limit

n

Mirror image insertion protection

n

P

+

Product Enhancement tested

Typical Application

Ordering Information

Temperature

Range

Output Voltage

Package

5.0

8.0

9.0

10

12

15

0˚C

T

J

125˚C

LM2940CT-5.0

LM2940CT-9.0

LM2940CT-12

LM2940CT-15

TO-220

LM2940CS-5.0

LM2940CS-9.0

LM2940CS-12

LM2940CS-15

TO-263

−40˚C

T

J

125˚C

LM2940T-5.0

LM2940T-8.0

LM2940T-9.0

LM2940T-10

LM2940T-12

TO-220

LM2940S-5.0

LM2940S-8.0

LM2940S-9.0

LM2940S-10

LM2940S-12

TO-263

−40˚C

T

J

85˚C

LM2940IMP-5.0

LM2940IMP-8.0

LM2940IMP-9.0

LM2940IMP-10

LM2940IMP-12

LM2940IMP-15

SOT-223

LM2940IMPX-5.0 LM2940IMPX-8.0 LM2940IMPX-9.0 LM2940IMPX-10 LM2940IMPX-12 LM2940IMPX-15 SOT-223

in Tape
and Reel

SOT-223 Package

Marking

L53B

L54B

L0EB

L55B

L56B

L70B

The physical size of the SOT-223 is too small to contain the full device part number. The package markings indicated are what will appear on the actual device.

Temperature

Range

Output Voltage

Package

5.0

8.0

12

15

−55˚C

T

J

125˚C

LM2940J-5.0/883
5962-8958701EA

LM2940J-8.0/883

5962-9088301QEA

LM2940J-12/883

5962-9088401QEA

LM2940J-15/883

5962-9088501QEA

J16A

LM2940WG5.0/883

5962-8958701XA

WG16A

For information on military temperature range products, please go to the Mil/Aero Web Site at http://www.national.com/appinfo/milaero/index.html.

DS008822-3

*

Required if regulator is located far from power supply filter.

**

C

OUT

must be at least 22 µF to maintain stability. May be increased without bound to maintain regulation during transients. Locate as close as possible

to the regulator. This capacitor must be rated over the same operating temperature range as the regulator and the ESR is critical; see curve.

July 2000

LM2940/LM2940C

1A

Low

Dropout

Regulator

© 2000 National Semiconductor Corporation

DS008822

www.national.com

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Connection Diagrams

(TO-220) Plastic Package

DS008822-2

Front View

Order Number LM2940CT-5.0, LM2940CT-9.0,

LM2940CT-12, LM2940CT-15, LM2940T-5.0,

LM2940T-8.0, LM2940T-9.0,

LM2940T-10 or LM2940T-12

See NS Package Number TO3B

3-Lead SOT-223

DS008822-42

Front View

Order Part Number LM2940IMP-5.0,

LM2940IMP-8.0, LM2940IMP-9.0,

LM2940IMP-10, LM2940IMP-12 or LM2940IMP-15

See NS Package Number MP04A

16-Lead Dual-in-Line Package (J)

DS008822-43

Top View

Order Number LM2940J-5.0/883 (5962-8958701EA),

LM2940J-8.0/883 (5962-9088301QEA),

LM2940J-12/883 (5962-9088401QEA),

LM2940J-15/883 (5962-9088501QEA)

See NS Package Number J16A

16-Lead Ceramic Surface-Mount Package (WG)

DS008822-44

Top View

Order Number LM2940WG5.0/883 (5962-8958701XA)

See NS Package Number WG16A

(TO-263) Surface-Mount Package

DS008822-11

Top View

DS008822-12

Side View

Order Number LM2940CS-5.0, LM2940CS-9.0,

LM2940CS-12, LM2940CS-15,

LM2940S-5.0, LM2940S-8.0,

LM2940S-9.0, LM2940S-10 or LM2940S-12

See NS Package Number TS3B

LM2940/LM2940C

www.national.com

2

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Absolute Maximum Ratings

(Note 1)

If Military/Aerospace specified devices are required,
please contact the National Semiconductor Sales Office/
Distributors for availability and specifications.

LM2940S, T, MP

100 ms

60V

LM2940CS, T

1 ms

45V

Internal Power Dissipation

(Note 2)

Internally Limited

Maximum Junction Temperature

150˚C

Storage Temperature Range

−65˚C

T

J

+150˚C

Lead Temperature, Time for Wave Soldering

TO-220 (T) Package

260˚C, 10s

TO-263 (S) Package

260˚C, 4s

SOT-223 (MP) Package

260˚C, 4s

ESD Susceptibility (Note 3)

2 kV

Operating Conditions

(Note 1)

Input Voltage

26V

Temperature Range

LM2940T, LM2940S

−40˚C

T

J

125˚C

LM2940CT, LM2940CS

0˚C

T

J

125˚C

LM2940IMP

−40˚C

T

J

85˚C

LM2940J, LM2940WG

−55˚C

T

J

125˚C

Electrical Characteristics

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A, C

O

= 22 µF, unless otherwise specified. Boldface limits apply over the entire operating tempera-

ture range of the indicated device. All other specifications apply for T

A

= T

J

= 25˚C.

Output Voltage (V

O

)

5V

8V

Units

LM2940

LM2940/883

LM2940

LM2940/883

Parameter

Conditions

Typ

Limit

Limit

Typ

Limit

Limit

(Note 4)

(Note 5)

(Note 4)

(Note 5)

6.25V

V

IN

26V

9.4V

V

IN

26V

Output Voltage

5 mA

I

O

1A

5.00

4.85/4.75

4.85/4.75

8.00

7.76/7.60

7.76/7.60

V

MIN

5.15/5.25

5.15/5.25

8.24/8.40

8.24/8.40

V

MAX

Line Regulation

V

O

+ 2V

V

IN

26V,

20

50

40/50

20

80

50/80

mV

MAX

I

O

= 5 mA

Load Regulation

50 mA

I

O

1A

LM2940, LM2940/883

35

50/80

50/100

55

80/130

80/130

mV

MAX

LM2940C

35

50

55

80

Output

100 mADC and

Impedance

20 mArms,

35

1000/1000

55

1000/1000

m

f

O

= 120 Hz

Quiescent

V

O

+2V

V

IN

26V,

Current

I

O

= 5 mA

LM2940, LM2940/883

10

15/20

15/20

10

15/20

15/20

mA

MAX

LM2940C

10

15

V

IN

= V

O

+ 5V,

30

45/60

50/60

30

45/60

50/60

mA

MAX

I

O

= 1A

Output Noise

10 Hz − 100 kHz,

150

700/700

240

1000/1000

µV

rms

Voltage

I

O

= 5 mA

Ripple Rejection

f

O

= 120 Hz, 1 V

rms

,

I

O

= 100 mA

LM2940

72

60/54

66

54/48

dB

MIN

LM2940C

72

60

66

54

f

O

= 1 kHz, 1 V

rms

,

60/50

54/48

dB

MIN

I

O

= 5 mA

Long Term

20

32

mV/

Stability

1000 Hr

Dropout Voltage

I

O

= 1A

0.5

0.8/1.0

0.7/1.0

0.5

0.8/1.0

0.7/1.0

V

MAX

I

O

= 100 mA

110

150/200

150/200

110

150/200

150/200

mV

MAX

Short Circuit
Current

(Note 6)

1.9

1.6

1.5/1.3

1.9

1.6

1.6/1.3

A

MIN

LM2940/LM2940C

www.national.com

3

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Electrical Characteristics

(Continued)

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A, C

O

= 22 µF, unless otherwise specified. Boldface limits apply over the entire operating tempera-

ture range of the indicated device. All other specifications apply for T

A

= T

J

= 25˚C.

Output Voltage (V

O

)

5V

8V

Units

LM2940

LM2940/883

LM2940

LM2940/883

Parameter

Conditions

Typ

Limit

Limit

Typ

Limit

Limit

(Note 4)

(Note 5)

(Note 4)

(Note 5)

Maximum Line

R

O

= 100

V

MIN

Transient

LM2940, T

100 ms

75

60/60

75

60/60

LM2940/883, T

20 ms

40/40

40/40

LM2940C, T

1 ms

55

45

55

45

Reverse Polarity

R

O

= 100

DC Input Voltage

LM2940, LM2940/883

−30

−15/−15

−15/−15

−30

−15/−15

−15/−15

V

MIN

LM2940C

−30

−15

−30

−15

Reverse Polarity

R

O

= 100

Transient Input

LM2940, T

100 ms

−75

−50/−50

−75

−50/−50

V

MIN

Voltage

LM2940/883, T

20 ms

−45/−45

−45/−45

LM2940C, T

1 ms

−55

−45/−45

Electrical Characteristics

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A, C

O

= 22 µF, unless otherwise specified. Boldface limits apply over the entire operating tempera-

ture range of the indicated device. All other specifications apply for T

A

= T

J

= 25˚C.

Output Voltage (V

O

)

9V

10V

Units

Parameter

Conditions

Typ

LM2940

Typ

LM2940

Limit

Limit

(Note 4)

(Note 4)

10.5V

V

IN

26V

11.5V

V

IN

26V

Output Voltage

5 mA

I

O

1A

9.00

8.73/8.55

10.00

9.70/9.50

V

MIN

9.27/9.45

10.30/10.50

V

MAX

Line Regulation

V

O

+ 2V

V

IN

26V,

20

90

20

100

mV

MAX

I

O

= 5 mA

Load Regulation

50 mA

I

O

1A

LM2940

60

90/150

65

100/165

mV

MAX

LM2940C

60

90

Output Impedance

100 mADC and

20 mArms,

60

65

m

f

O

= 120 Hz

Quiescent

V

O

+2V

V

IN

<

26V,

Current

I

O

= 5 mA

LM2940

10

15/20

10

15/20

mA

MAX

LM2940C

10

15

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A

30

45/60

30

45/60

mA

MAX

Output Noise

10 Hz − 100 kHz,

270

300

µV

rms

Voltage

I

O

= 5 mA

Ripple Rejection

f

O

= 120 Hz, 1 V

rms

,

I

O

= 100 mA

LM2940

64

52/46

63

51/45

dB

MIN

LM2940C

64

52

Long Term
Stability

34

36

mV/

1000 Hr

Dropout Voltage

I

O

= 1A

0.5

0.8/1.0

0.5

0.8/1.0

V

MAX

I

O

= 100 mA

110

150/200

110

150/200

mV

MAX

LM2940/LM2940C

www.national.com

4

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Electrical Characteristics

(Continued)

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A, C

O

= 22 µF, unless otherwise specified. Boldface limits apply over the entire operating tempera-

ture range of the indicated device. All other specifications apply for T

A

= T

J

= 25˚C.

Output Voltage (V

O

)

9V

10V

Units

Parameter

Conditions

Typ

LM2940

Typ

LM2940

Limit

Limit

(Note 4)

(Note 4)

Short Circuit

(Note 6)

1.9

1.6

1.9

1.6

A

MIN

Current

Maximum Line

R

O

= 100

Transient

T

100 ms

LM2940

75

60/60

75

60/60

V

MIN

LM2940C

55

45

Reverse Polarity

R

O

= 100

DC Input Voltage

LM2940

−30

−15/−15

−30

−15/−15

V

MIN

LM2940C

−30

−15

Reverse Polarity

R

O

= 100

Transient Input

T

100 ms

Voltage

LM2940

−75

−50/−50

−75

−50/−50

V

MIN

LM2940C

−55

−45/−45

Electrical Characteristics

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A, C

O

= 22 µF, unless otherwise specified. Boldface limits apply over the entire operating tempera-

ture range of the indicated device. All other specifications apply for T

A

= T

J

= 25˚C.

Output Voltage (V

O

)

12V

15V

Units

LM2940

LM2940/833

LM2940

LM2940/833

Parameter

Conditions

Typ

Limit

Limit

Typ

Limit

Limit

(Note 4)

(Note 5)

(Note 4)

(Note 5)

13.6V

V

IN

26V

16.75V

V

IN

26V

Output Voltage

5 mA

I

O

1A

12.00

11.64/11.40

11.64/11.40

15.00

14.55/14.25

14.55/14.25

V

MIN

12.36/12.60

12.36/12.60

15.45/15.75

15.45/15.75

V

MAX

Line Regulation

V

O

+ 2V

V

IN

26V,

20

120

75/120

20

150

95/150

mV

MAX

I

O

= 5 mA

Load Regulation

50 mA

I

O

1A

LM2940, LM2940/883

55

120/200

120/190

150/240

mV

MAX

LM2940C

55

120

70

150

Output

100 mADC and

Impedance

20 mArms,

80

1000/1000

100

1000/1000

m

f

O

= 120 Hz

Quiescent
Current

V

O

+2V

V

IN

26V,

I

O

= 5 mA

LM2940, LM2940/883

10

15/20

15/20

15/20

mA

MAX

LM2940C

10

15

10

15

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A

30

45/60

50/60

30

45/60

50/60

mA

MAX

Output Noise

10 Hz − 100 kHz,

360

1000/1000

450

1000/1000

µV

rms

Voltage

I

O

= 5 mA

Ripple Rejection

f

O

= 120 Hz, 1 V

rms

,

I

O

= 100 mA

LM2940

66

54/48

dB

MIN

LM2940C

66

54

64

52

f

O

= 1 kHz, 1 V

rms

,

52/46

48/42

dB

MIN

I

O

= 5 mA

LM2940/LM2940C

www.national.com

5

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Electrical Characteristics

(Continued)

V

IN

= V

O

+ 5V, I

O

= 1A, C

O

= 22 µF, unless otherwise specified. Boldface limits apply over the entire operating tempera-

ture range of the indicated device. All other specifications apply for T

A

= T

J

= 25˚C.

Output Voltage (V

O

)

12V

15V

Units

LM2940

LM2940/833

LM2940

LM2940/833

Parameter

Conditions

Typ

Limit

Limit

Typ

Limit

Limit

(Note 4)

(Note 5)

(Note 4)

(Note 5)

Long Term

48

60

mV/

Stability

1000 Hr

Dropout Voltage

I

O

= 1A

0.5

0.8/1.0

0.7/1.0

0.5

0.8/1.0

0.7/1.0

V

MAX

I

O

= 100 mA

110

150/200

150/200

110

150/200

150/200

mV

MAX

Short Circuit

(Note 6)

1.9

1.6

1.6/1.3

1.9

1.6

1.6/1.3

A

MIN

Current

Maximum Line

R

O

= 100

Transient

LM2940, T

100 ms

75

60/60

LM2940/883, T

20 ms

40/40

40/40

V

MIN

LM2940C, T

1 ms

55

45

55

45

Reverse Polarity

R

O

= 100

DC Input

LM2940, LM2940/883

−30

−15/−15

−15/−15

−15/−15

V

MIN

Voltage

LM2940C

−30

−15

−30

−15

Reverse Polarity

R

O

= 100

Transient Input

LM2940, T

100 ms

−75

−50/−50

Voltage

LM2940/883, T

20 ms

−45/−45

−45/−45

V

MIN

LM2940C, T

1 ms

−55

−45/−45

−55

−45/−45

Note 1: Absolute Maximum Ratings are limits beyond which damage to the device may occur. Operating Conditions are conditions under which the device functions
but the specifications might not be guaranteed. For guaranteed specifications and test conditions see the Electrical Characteristics.

Note 2: The maximum allowable power dissipation is a function of the maximum junction temperature, T

J

, the junction-to-ambient thermal resistance,

θ

J−A

, and the

ambient temperature, T

A

. Exceeding the maximum allowable power dissipation will cause excessive die temperature, and the regulator will go into thermal shutdown.

The value of

θ

J−A

(for devices in still air with no heatsink) is 60˚C/W for the TO-220 package, 80˚C/W for the TO-263 package, and 174˚C/W for the SOT-223 package.

The effective value of

θ

J−A

can be reduced by using a heatsink (see Application Hints for specific information on heatsinking). The values of

θ

J−A

and

θ

J−C

for the K02A

package are 39˚C/W and 4˚C/W respectively.

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

.

Note 4: All limits are guaranteed at T

A

= T

J

= 25˚C only (standard typeface) or over the entire operating temperature range of the indicated device (boldface type).

All limits at T

A

= T

J

= 25˚C are 100% production tested. All limits at temperature extremes are guaranteed via correlation using standard Statistical Quality Control

methods.

Note 5: All limits are guaranteed at T

A

= T

J

= 25˚C only (standard typeface) or over the entire operating temperature range of the indicated device (boldface type).

All limits are 100% production tested and are used to calculate Outgoing Quality Levels.

Note 6: Output current will decrease with increasing temperature but will not drop below 1A at the maximum specified temperature.

Typical Performance Characteristics

Dropout Voltage

DS008822-13

Dropout Voltage
vs Temperature

DS008822-14

Output Voltage
vs Temperature

DS008822-15

LM2940/LM2940C

www.national.com

6

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Typical Performance Characteristics

(Continued)

Quiescent Current
vs Temperature

DS008822-16

Quiescent Current

DS008822-17

Quiescent Current

DS008822-18

Line Transient Response

DS008822-19

Load Transient Response

DS008822-20

Ripple Rejection

DS008822-21

Low Voltage Behavior

DS008822-25

Low Voltage Behavior

DS008822-26

Low Voltage Behavior

DS008822-27

Low Voltage Behavior

DS008822-28

Low Voltage Behavior

DS008822-29

Low Voltage Behavior

DS008822-30

LM2940/LM2940C

www.national.com

7

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Typical Performance Characteristics

(Continued)

Output at
Voltage Extremes

DS008822-31

Output at
Voltage Extremes

DS008822-32

Output at
Voltage Extremes

DS008822-33

Output at
Voltage Extremes

DS008822-34

Output at
Voltage Extremes

DS008822-35

Output at
Voltage Extremes

DS008822-36

Output Capacitor ESR

DS008822-6

Peak Output Current

DS008822-8

LM2940/LM2940C

www.national.com

8

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Typical Performance Characteristics

(Continued)

Output Impedance

DS008822-22

Maximum Power
Dissipation (TO-220)

DS008822-23

Maximum Power
Dissipation (TO-3)

DS008822-24

Maximum Power Dissipation
(TO-263) See 
(Note 2)

DS008822-10

LM2940/LM2940C

www.national.com

9

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Equivalent Schematic Diagram

Application Hints

EXTERNAL CAPACITORS

The output capacitor is critical to maintaining regulator stabil-
ity, and must meet the required conditions for both ESR
(Equivalent Series Resistance) and minimum amount of ca-
pacitance.

MINIMUM CAPACITANCE:

The minimum output capacitance required to maintain stabil-
ity is 22 µF (this value may be increased without limit).
Larger values of output capacitance will give improved tran-
sient response.

ESR LIMITS:

The ESR of the output capacitor will cause loop instability if
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-

tial that the output capacitor meet these requirements,
or oscillations can result.

It is important to note that for most capacitors, ESR is speci-
fied only at room temperature. However, the designer must
ensure that the ESR will stay inside the limits shown over the
entire operating temperature range for the design.

For aluminum electrolytic capacitors, ESR will increase by
about 30X as the temperature is reduced from 25˚C to
−40˚C. This type of capacitor is not well-suited for low tem-
perature operation.

Solid tantalum capacitors have a more stable ESR over tem-
perature, but are more expensive than aluminum electrolyt-
ics. A cost-effective approach sometimes used is to parallel

DS008822-1

Output Capacitor ESR

DS008822-6

FIGURE 1. ESR Limits

LM2940/LM2940C

www.national.com

10

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Application Hints

(Continued)

an aluminum electrolytic with a solid Tantalum, with the total
capacitance split about 75/25% with the Aluminum being the
larger value.

If two capacitors are paralleled, the effective ESR is the par-
allel of the two individual values. The “flatter” ESR of the Tan-
talum will keep the effective ESR from rising as quickly at low
temperatures.

HEATSINKING

A heatsink may be required depending on the maximum
power dissipation and maximum ambient temperature of the
application. Under all possible operating conditions, the junc-
tion temperature must be within the range specified under
Absolute Maximum Ratings.

To determine if a heatsink is required, the power dissipated
by the regulator, P

D

, must be calculated.

The figure below shows the voltages and currents which are
present in the circuit, as well as the formula for calculating
the power dissipated in the regulator:

The next parameter which must be calculated is the maxi-
mum allowable temperature rise, T

R

(max). This is calcu-

lated by using the formula:

T

R

(max) = T

J

(max) − T

A

(max)

where: T

J

(max)

is the maximum allowable junction tem-
perature, which is 125˚C for commercial
grade parts.

T

A

(max)

is the maximum ambient temperature
which will be encountered in the applica-
tion.

Using the calculated values for T

R

(max) and P

D

, the maxi-

mum allowable value for the junction-to-ambient thermal re-
sistance,

θ

(J−A)

, can now be found:

θ

(J−A)

= T

R

(max)/P

D

IMPORTANT: If the maximum allowable value for

θ

(J−A)

is

found to be

53˚C/W for the TO-220 package,

80˚C/W for

the TO-263 package, or

174˚C/W for the SOT-223 pack-

age, no heatsink is needed since the package alone will dis-
sipate enough heat to satisfy these requirements.

If the calculated value for

θ

(J−A)

falls below these limits, a

heatsink is required.

HEATSINKING TO-220 PACKAGE PARTS

The TO-220 can be attached to a typical heatsink, or se-
cured to a copper plane on a PC board. If a copper plane is
to be used, the values of

θ

(J−A)

will be the same as shown in

the next section for the TO-263.

If a manufactured heatsink is to be selected, the value of
heatsink-to-ambient thermal resistance,

θ

(H−A)

, must first be

calculated:

θ

(H−A)

=

θ

(J−A)

θ

(C−H)

θ

(J−C)

Where:

θ

(J−C)

is defined as the thermal resistance from
the junction to the surface of the case. A
value of 3˚C/W can be assumed for

θ

(J−C)

for this calculation.

θ

(C−H)

is defined as the thermal resistance be-
tween the case and the surface of the heat-
sink. The value of

θ

(C−H)

will vary from

about 1.5˚C/W to about 2.5˚C/W (depend-
ing on method of attachment, insulator,
etc.). If the exact value is unknown, 2˚C/W
should be assumed for

θ

(C−H)

.

When a value for

θ

(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.

θ

(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

θ

(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.

As shown in the figure, increasing the copper area beyond 1
square inch produces very little improvement. It should also
be observed that the minimum value of

θ

(J−A)

for the TO-263

package mounted to a PCB is 32˚C/W.

As a design aid,

Figure 4

shows the maximum allowable

power dissipation compared to ambient temperature for the
TO-263 device (assuming

θ

(J−A)

is 35˚C/W and the maxi-

mum junction temperature is 125˚C).

DS008822-37

I

IN

= I

L

÷ I

G

P

D

= (V

IN

− V

OUT

) I

L

+ (V

IN

) I

G

FIGURE 2. Power Dissipation Diagram

DS008822-38

FIGURE 3.

θ

(J−A)

vs Copper (1 ounce) Area for the

TO-263 Package

LM2940/LM2940C

www.national.com

11

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Application Hints

(Continued)

Figure 5

and

Figure 6

show the information for the SOT-223

package.

Figure 6

assumes a

θ

(J−A)

of 74˚C/W for 1 ounce

copper and 51˚C/W for 2 ounce copper and a maximum
junction temperature of 125˚C.

DS008822-39

FIGURE 4. Maximum Power Dissipation vs T

AMB

for

the TO-263 Package

DS008822-40

FIGURE 5.

θ

(J−A)

vs Copper (2 ounce) Area for the

SOT-223 Package

DS008822-41

FIGURE 6. Maximum Power Dissipation vs T

AMB

for

the SOT-223 Package

LM2940/LM2940C

www.national.com

12

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted

3-Lead SOT-223 Package

Order Part Number LM2940IMP-5.0

LM2940IMP-8.0 LM2940IMP-9.0

LM2940IMP-10 LM2940IMP-12 LM2940IMP-15

NS Package Number MP04A

LM2940/LM2940C

www.national.com

13

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

16 Lead Dual-in-Line Package (J)

Order Number LM2940J-5.0/883 (5962-8958701EA),

LM2940J-8.0/883 (5962-9088301QEA),

LM2940J-12/883 (5962-9088401QEA),

LM2940J-15/883 (5962-9088501QEA)

See NS Package Number J16A

LM2940/LM2940C

www.national.com

14

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

16 Lead Surface Mount Package (WG)

Order Number LM2940WG5.0/883 (5962-8958701XA)

See NS Package Number WG16A

LM2940/LM2940C

www.national.com

15

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

3-Lead TO-220 Plastic Package (T)

Order Number LM2940T-5.0, LM2940T-8.0,

LM2940T-9.0, LM2940T-10, LM2940T-12, LM2940CT-5.0,

LM2940CT-12 or LM2940CT-15

NS Package Number TO3B

LM2940/LM2940C

www.national.com

16

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/lm2940-html.html
background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

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

systems which, (a) are intended for surgical implant
into the body, or (b) support or sustain life, and
whose failure to perform when properly used in
accordance with instructions for use provided in the
labeling, can be reasonably expected to result in a
significant injury to the user.

2. A critical component is any component of a life

support device or system whose failure to perform
can be reasonably expected to cause the failure of
the life support device or system, or to affect its
safety or effectiveness.

National Semiconductor
Corporation
Americas
Tel: 1-800-272-9959
Fax: 1-800-737-7018
Email: support@nsc.com

National Semiconductor
Europe

Fax: +49 (0) 180-530 85 86

Email: europe.support@nsc.com

Deutsch Tel: +49 (0) 69 9508 6208
English

Tel: +44 (0) 870 24 0 2171

Français Tel: +33 (0) 1 41 91 8790

National Semiconductor
Asia Pacific Customer
Response Group
Tel: 65-2544466
Fax: 65-2504466
Email: ap.support@nsc.com

National Semiconductor
Japan Ltd.
Tel: 81-3-5639-7560
Fax: 81-3-5639-7507

www.national.com

3-Lead TO-263 Surface Mount Package (MP)

Order Number LM2940S-5.0, LM2940S-8.0,

LM2940S-9.0, LM2940S-10, LM2940S-12,

LM2940CS-5.0, LM2940CS-12 or LM2940CS-15

NS Package Number TS3B

LM2940/LM2940C

1A

Low

Dropout

Regulator

National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.

Maker
National Semiconductor
Datasheet PDF Download