background image

LM79XX Series

3-Terminal Negative Regulators

General Description

The LM79XX series of 3-terminal regulators is available with

fixed output voltages of −5V, −12V, and −15V. These devices

need only one external component — a compensation ca-

pacitor at the output. The LM79XX series is packaged in the

TO-220 power package and is capable of supplying 1.5A of

output current.

These regulators employ internal current limiting safe area

protection and thermal shutdown for protection against vir-

tually all overload conditions.

Low ground pin current of the LM79XX series allows output

voltage to be easily boosted above the preset value with a

resistor divider. The low quiescent current drain of these

devices with a specified maximum change with line and load

ensures good regulation in the voltage boosted mode.

For applications requiring other voltages, see LM137

datasheet.

Features

n

Thermal, short circuit and safe area protection

n

High ripple rejection

n

1.5A output current

n

4% tolerance on preset output voltage

Connection Diagrams

Typical Applications

*

Required if regulator is separated from filter capacitor by

more than 3". For value given, capacitor must be solid

tantalum. 25µF aluminum electrolytic may be substituted.

Required for stability. For value given, capacitor must be

solid tantalum. 25µF aluminum electrolytic may be substi-

tuted. Values given may be increased without limit.

For output capacitance in excess of 100µF, a high current

diode from input to output (1N4001, etc.) will protect the

regulator from momentary input shorts.

TO-220 Package

DS007340-14

Front View

Order Number LM7905CT, LM7912CT or LM7915CT

See NS Package Number TO3B

Fixed Regulator

DS007340-3

September 2001

LM79XX

Series

3-T

erminal

Negative

Regulators

© 2001 National Semiconductor Corporation

DS007340

www.national.com

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.

Input Voltage

(V

o

= −5V)

−25V

(V

o

= −12V and −15V)

−35V

Input-Output Differential

(V

o

= −5V)

25V

(V

o

= −12V and −15V)

30V

Power Dissipation (Note 2)

Internally Limited

Operating Junction Temperature Range

0˚C to +125˚C

Storage Temperature Range

−65˚C to +150˚C

Lead Temperature (Soldering, 10 sec.)

230˚C

Electrical Characteristics

Conditions unless otherwise noted: I

OUT

= 500mA, C

IN

= 2.2µF, C

OUT

= 1µF, 0˚C

T

J

+125˚C, Power Dissipation

1.5W.

Part Number

LM7905C

Units

Output Voltage

−5V

Input Voltage (unless otherwise specified)

−10V

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

V

O

Output Voltage

T

J

= 25˚C

−4.8

−5.0

−5.2

V

5mA

I

OUT

1A,

−4.75

−5.25

V

P

15W

(−20

V

IN

−7)

V

V

O

Line Regulation

T

J

= 25˚C, (Note 3)

8

50

mV

(−25

V

IN

−7)

V

2

15

mV

(−12

V

IN

−8)

V

V

O

Load Regulation

T

J

= 25˚C, (Note 3)

5mA

I

OUT

1.5A

15

100

mV

250mA

I

OUT

750mA

5

50

mV

I

Q

Quiescent Current

T

J

= 25˚C

1

2

mA

I

Q

Quiescent Current

With Line

0.5

mA

Change

(−25

V

IN

−7)

V

With Load, 5mA

I

OUT

1A

0.5

mA

V

n

Output Noise Voltage

T

A

= 25˚C, 10Hz

f

100Hz

125

µV

Ripple Rejection

f = 120Hz

54

66

dB

(−18

V

IN

−8)

V

Dropout Voltage

T

J

= 25˚C, I

OUT

= 1A

1.1

V

I

OMAX

Peak Output Current

T

J

= 25˚C

2.2

A

Average Temperature

I

OUT

= 5mA,

0.4

mV/˚C

Coefficient of

0 C

T

J

100˚C

Output Voltage

Electrical Characteristics

Conditions unless otherwise noted: I

OUT

= 500mA, C

IN

= 2.2µF, C

OUT

= 1µF, 0˚C

T

J

+125˚C, Power Dissipation

1.5W.

Part Number

LM7912C

LM7915C

Units

Output Voltage

−12V

−15V

Input Voltage (unless otherwise specified)

−19V

−23V

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Min

Typ

Max

V

O

Output Voltage

T

J

= 25˚C

−11.5

−12.0

−12.5

−14.4

−15.0

−15.6

V

5mA

I

OUT

1A,

−11.4

−12.6

−14.25

−15.75

V

P

15W

(−27

V

IN

−14.5)

(−30

V

IN

−17.5)

V

V

O

Line Regulation

T

J

= 25˚C, (Note 3)

5

80

5

100

mV

(−30

V

IN

−14.5)

(−30

V

IN

−17.5)

V

3

30

3

50

mV

(−22

V

IN

−16)

(−26

V

IN

−20)

V

V

O

Load Regulation

T

J

= 25˚C, (Note 3)

LM79XX

Series

www.national.com

2

background image

Electrical Characteristics

(Continued)

Conditions unless otherwise noted: I

OUT

= 500mA, C

IN

= 2.2µF, C

OUT

= 1µF, 0˚C

T

J

+125˚C, Power Dissipation

1.5W.

Part Number

LM7912C

LM7915C

Units

Output Voltage

−12V

−15V

Input Voltage (unless otherwise specified)

−19V

−23V

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Min

Typ

Max

5mA

I

OUT

1.5A

15

200

15

200

mV

250mA

I

OUT

750mA

5

75

5

75

mV

I

Q

Quiescent Current

T

J

= 25˚C

1.5

3

1.5

3

mA

I

Q

Quiescent Current

With Line

0.5

0.5

mA

Change

(−30

V

IN

−14.5)

(−30

V

IN

−17.5)

V

With Load, 5mA

I

OUT

1A

0.5

0.5

mA

V

n

Output Noise Voltage

T

A

= 25˚C, 10Hz

f

100Hz

300

375

µV

Ripple Rejection

f = 120 Hz

54

70

54

70

dB

(−25

V

IN

−15)

(−30

V

IN

−17.5)

V

Dropout Voltage

T

J

= 25˚C, I

OUT

= 1A

1.1

1.1

V

I

OMAX

Peak Output Current

T

J

= 25˚C

2.2

2.2

A

Average Temperature

I

OUT

= 5mA,

−0.8

−1.0

mV/˚C

Coefficient of

0 C

T

J

100˚C

Output Voltage

Note 1: Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for which the device is

intended to be functional, but do not guarantee Specific Performance limits. For guaranteed specifications and test conditions, see the Electrical Characteristics.

Note 2: Refer to Typical Performance Characteristics and Design Considerations for details.

Note 3: Regulation is measured at a constant junction temperature by pulse testing with a low duty cycle. Changes in output voltage due to heating effects must

be taken into account.

Design Considerations

The LM79XX fixed voltage regulator series has thermal

overload protection from excessive power dissipation, inter-

nal short circuit protection which limits the circuit’s maximum

current, and output transistor safe-area compensation for

reducing the output current as the voltage across the pass

transistor is increased.

Although the internal power dissipation is limited, the junc-

tion temperature must be kept below the maximum specified

temperature (125˚C) in order to meet data sheet specifica-

tions. To calculate the maximum junction temperature or

heat sink required, the following thermal resistance values

should be used:

Typ

Max

Typ

Max

Package

θ

JC

θ

JC

θ

JA

θ

JA

˚C/W

˚C/W

˚C/W

˚C/W

TO-220

3.0

5.0

60

40

Solving for T

J

:

T

J

= T

A

+ P

D

(

θ

JC

+

θ

CA

) or

= T

A

+ P

D

θ

JA

(without heat sink)

Where:

T

J

= Junction Temperature

T

A

= Ambient Temperature

P

D

= Power Dissipation

θ

JA

= Junction-to-Ambient Thermal Resistance

θ

JC

= Junction-to-Case Thermal Resistance

θ

CA

= Case-to-Ambient Thermal Resistance

θ

CS

= Case-to-Heat Sink Thermal Resistance

θ

SA

= Heat Sink-to-Ambient Thermal Resistance

LM79XX

Series

www.national.com

3

background image

Typical Applications

Bypass capacitors are necessary for stable operation of the

LM79XX series of regulators over the input voltage and

output current ranges. Output bypass capacitors will improve

the transient response by the regulator.

The bypass capacitors, (2.2µF on the input, 1.0µF on the

output) should be ceramic or solid tantalum which have good

high frequency characteristics. If aluminum electrolytics are

used, their values should be 10µF or larger. The bypass

capacitors should be mounted with the shortest leads, and if

possible, directly across the regulator terminals.

High Stability 1 Amp Regulator

DS007340-5

Load and line regulation

<

0.01% temperature stability

0.2%

Determine Zener current

††

Solid tantalum

*Select resistors to set output voltage. 2 ppm/˚C tracking suggested

Current Source

DS007340-7

LM79XX

Series

www.national.com

4

background image

Typical Applications

(Continued)

Light Controller Using Silicon Photo Cell

DS007340-8

*

Lamp brightness increase until i

I

= i

Q

(

1 mA) + 5V/R1.

Necessary only if raw supply filter capacitor is more that 2" from LM7905CT

High-Sensitivity Light Controller

DS007340-9

*

Lamp brightness increases until i

i

= 5V/R1 (I

i

can be set as low as 1 µA)

Necessary only if raw supply filter capacitor is more that 2" from LM7905

Variable Output

DS007340-2

*Improves transient response and ripple rejection. Do not increase beyond 50 µF.

Select R2 as follows:

LM7905CT

300

LM7912CT

750

LM7915CT

1k

LM79XX

Series

www.national.com

5

background image

Typical Applications

(Continued)

±

15V, 1 Amp Tracking Regulators

DS007340-1

(-15)

(+15)

Load Regulation at

I

L

= 1A

40mV

2mV

Output Ripple, C

IN

= 3000µF, I

L

= 1A

100 µVms

100 µVms

Temperature Stability

50mV

50mV

Output Noise 10Hz

f

10kHz

150 µVms

150 µVms

*Resistor tolerance of R4 and R5 determine matching of (+) and (−) outputs.

**Necessary only if raw supply filter capacitors are more than 3" from regulators.

Dual Trimmed Supply

DS007340-4

LM79XX

Series

www.national.com

6

background image

Schematic Diagrams

−5V

DS007340-12

LM79XX

Series

www.national.com

7

background image

Schematic Diagrams

(Continued)

−12V

and

−15V

DS007340-13

LM79XX

Series

www.national.com

8

background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted

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

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

TO-220 Outline Package (T)

Order Number LM7905CT, LM7912CT or LM7915CT

NS Package Number T03B

LM79XX

Series

3-T

erminal

Negative

Regulators

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.