ZHCSZ90 November   2025 LM51251A-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  器件配置(CFG 引脚)
      2. 6.3.2  器件和相位启用/禁用(UVLO/EN、EN2)
      3. 6.3.3  双器件运行
      4. 6.3.4  开关频率和同步 (SYNCIN)
      5. 6.3.5  双随机展频 (DRSS)
      6. 6.3.6  运行模式(BYPASS、DEM、FPWM)
      7. 6.3.7  VCC 稳压器,BIAS(BIAS 引脚、VCC 引脚)
      8. 6.3.8  软启动(SS 引脚)
      9. 6.3.9  VOUT 编程(VOUT、ATRK、DTRK)
      10. 6.3.10 保护功能
        1. 6.3.10.1 VOUT 过压保护 (OVP)
        2. 6.3.10.2 热关断 (TSD)
      11. 6.3.11 故障指示器(nFAULT 引脚)
      12. 6.3.12 斜率补偿(CSP1、CSP2、CSN1、CSN2)
      13. 6.3.13 电流检测设置和开关峰值电流限制(CSP1、CSP2、CSN1、CSN2)
      14. 6.3.14 输入电流限制和监测(ILIM、IMON、DLY)
      15. 6.3.15 最大占空比和最小可控导通时间限制
      16. 6.3.16 信号抗尖峰脉冲概述
      17. 6.3.17 MOSFET 驱动器、集成式自举二极管和断续模式故障保护(LOx、HOx、HBx 引脚)
      18. 6.3.18 I2C 特性
        1. 6.3.18.1 寄存器 VOUT (0x0)
        2. 6.3.18.2 寄存器配置 1 (0x1)
        3. 6.3.18.3 寄存器配置 2 (0x2)
        4. 6.3.18.4 寄存器配置 3 (0x3)
        5. 6.3.18.5 寄存器运行状态 (0x4)
        6. 6.3.18.6 寄存器状态字节 (0x5)
        7. 6.3.18.7 寄存器清除故障 (0x6)
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 关断状态
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 I2C 总线运行
  8. LM51251A-Q1 寄存器
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 反馈补偿
      2. 8.1.2 非同步应用
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1  确定相位总数
        2. 8.2.2.2  确定占空比
        3. 8.2.2.3  定时电阻器 RT
        4. 8.2.2.4  电感器选型 Lm
        5. 8.2.2.5  电流检测电阻器 (RCS)
        6. 8.2.2.6  电流检测滤波器 RCSFP、RCSFN、CCS
        7. 8.2.2.7  低侧电源开关 QL
        8. 8.2.2.8  高侧电源开关 QH
        9. 8.2.2.9  缓冲组件
        10. 8.2.2.10 Vout 编程
        11. 8.2.2.11 输入电流限制 (ILIM/IMON)
        12. 8.2.2.12 UVLO 分压器
        13. 8.2.2.13 软启动
        14. 8.2.2.14 CFG 设置
        15. 8.2.2.15 输出电容器 Cout
        16. 8.2.2.16 输入电容器 Cin
        17. 8.2.2.17 自举电容器
        18. 8.2.2.18 VCC 电容器 CVCC
        19. 8.2.2.19 BIAS 电容器
        20. 8.2.2.20 VOUT 电容器
        21. 8.2.2.21 环路补偿
      3. 8.2.3 应用曲线
        1. 8.2.3.1 效率
        2. 8.2.3.2 稳态波形
        3. 8.2.3.3 阶跃负载响应
        4. 8.2.3.4 同步操作
        5. 8.2.3.5 交流环路响应曲线
        6. 8.2.3.6 热性能
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

LM51251A-Q1 寄存器

表 7-1 列出了 LM51251A-Q1 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-1 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的位置,并且不应修改寄存器内容。

表 7-1 LM51251A-Q1 寄存器
偏移首字母缩写词寄存器名称部分
0hVOUTVOUT节 7.1
1hCONFIGURATION_1CONFIGURATION_1节 7.2
2hCONFIGURATION_2CONFIGURATION_2节 7.3
3hCONFIGURATION_3CONFIGURATION_3节 7.4
4hOPERATION_STATEOPERATION_STATE节 7.5
5hSTATUS_BYTESTATUS_BYTE节 7.6
6hCLEAR_FAULTSCLEAR_FAULTS节 7.7

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 7-2 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 7-2 LM51251A-Q1 访问类型代码
访问类型代码说明
读取类型
RR读取
写入类型
WW写入
复位或默认值
-n复位后的值或默认值

7.1 VOUT 寄存器(偏移 = 0h)[复位 = 3Fh]

表 7-3 中显示了 VOUT。

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输出电压编程

表 7-3 VOUT 寄存器字段说明
字段类型复位说明
7-6NILR0h此位未在硬件中实现。在写入操作期间会忽略此位的数据。在读取操作期间会返回 0。
5-0VOUTR/W3Fh输出电压设置或 ATRK/DTRK 引脚 VOUT 编程。
  • 0h = 6V
  • 1h = 7V
  • 2h = 8V
  • 3h = 9V
  • 4h = 10V
  • 5h = 11V
  • 6h = 12V
  • 7h = 13V
  • 8h = 14V
  • 9h = 15V
  • Ah = 16V
  • Bh = 17V
  • Ch = 18V
  • Dh = 19V
  • Eh = 20V
  • Fh = 21V
  • 10h = 22V
  • 11h = 23V
  • 12h = 24V
  • 13h = 25V
  • 14h = 26V
  • 15h = 27V
  • 16h = 28V
  • 17h = 29V
  • 18h = 30V
  • 19h = 31V
  • 1Ah = 32V
  • 1Bh = 33V
  • 1Ch = 34V
  • 1Dh = 35V
  • 1Eh = 36V
  • 1Fh = 37V
  • 20h = 38V
  • 21h = 39V
  • 22h = 40V
  • 23h = 41V
  • 24h = 42V
  • 25h = 43V
  • 26h = 44V
  • 27h = 45V
  • 28h = 46V
  • 29h = 47V
  • 2Ah = 48V
  • 2Bh = 49V
  • 2Ch = 50V
  • 2Dh = 51V
  • 2Eh = 52V
  • 2Fh = 53V
  • 30h = 54V
  • 31h = 55V
  • 32h = 56V
  • 33h = 57V
  • 34h = 58V
  • 35h = 59V
  • 36h = 60V
  • 37h = ATRK/DTRK
  • 38h = ATRK/DTRK
  • 39h = ATRK/DTRK
  • 3Ah = ATRK/DTRK
  • 3Bh = ATRK/DTRK
  • 3Ch = ATRK/DTRK
  • 3Dh = ATRK/DTRK
  • 3Eh = ATRK/DTRK
  • 3Fh = ATRK/DTRK

7.2 CONFIGURATION_1 寄存器(偏移 = 1h)[复位 = 04h]

CONFIGURATION_1 如表 7-4 所示。

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器件配置 1

表 7-4 CONFIGURATION_1 寄存器字段说明
字段类型复位说明
7-6NILR0h此位未在硬件中实现。在写入操作期间会忽略此位的数据。在读取操作期间会返回 0。
5-4OVP_MAXR/W0hOVP 阈值。
  • 0h = 64V
  • 1h = 50V
  • 2h = 35V
  • 3h = 28.5V
3NFAULT_TWARNR/W0hTWARN 上的 nFault 引脚行为。
  • 0h = nFAULT 引脚未对热警告信号做出反应(默认行为)
  • 1h = nFault 引脚对热警告信号做出反应并下拉至低电平
2-0VOUT_SLEWR/W4h输出电压压摆率设置。
  • 0h = 无转换率控制
  • 1h = 1V/100us
  • 2h = 1V/200us
  • 3h = 1V/400us
  • 4h = 1V/800us
  • 5h = 1V/1.6ms
  • 6h = 1V/3.2ms
  • 7h = 1V/6.4ms

7.3 CONFIGURATION_2 寄存器(偏移 = 2h)[复位 = 80h]

CONFIGURATION_2 如表 7-5 所示。

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器件配置 2

表 7-5 CONFIGURATION_2 寄存器字段说明
字段类型复位说明
7OVP_MAX_LATCHR/W1h设置达到最大过压保护电平 (OVP_max) 时的器件行为。
  • 0h = 1V 磁滞
  • 1h =关断和闩锁
6-5OPERATION_MODER/W0h运行模式选择(MODE 引脚、DEM、FPWM)。
  • 0h = MODE 引脚
  • 1h = DEM
  • 2h = FPWM
  • 3h = FPWM
4NFAULT_OVPR/W0h设置检测到欠压或过压时的 nFAULT 引脚行为。启用后,当 VOUT 高于过压保护阈值(OVP 或 OVP_max),或低于欠压阈值 (UV) 时,nFAULT 引脚会被拉至低电平。禁用后,仅当 VOUT 低于 UV(欠压)阈值时,nFAULT 引脚才会被拉至低电平。
  • 0h = 禁用
  • 1h = 启用
3ICL_LATCHR/W0h选择器件在峰值电流限值超过 20% 时是否关断(启用),或者器件是否继续运行(禁用)。
  • 0h = 禁用
  • 1h = 启用
2SPREAD_SPECTRUMR/W0h启用/禁用时钟抖动(展频)。
  • 0h = 禁用
  • 1h = 启用
1EN2R/W0h相位 2 使能。当该位设置为“1”时,EN2 引脚的功能会被覆盖。
  • 0h = EN2 引脚
  • 1h = 启用相位 2
0UVLOR/W0h当该位设置为“1”时,器件的行为就好像 UVLO/EN 高于 UVLO 上升阈值。只要该位设置为“1”,UVLO 功能就会被禁用。如果该位设置为“0”,则 UVLO 功能再次由 UVLO/EN 引脚控制。
  • 0h = UVLO/EN 引脚
  • 1h = 覆盖 UVLO 功能

7.4 CONFIGURATION_3 寄存器(偏移 = 3h)[复位 = A1h]

CONFIGURATION_3 如表 7-6 所示。

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器件配置 3

表 7-6 CONFIGURATION_3 寄存器字段说明
字段类型复位说明
7-6TSDWR/W2h热关断警告设置。当达到相对于 TTSD-RISING 的温度差值时,会设置 TSD_WARN 标志。
  • 0h = 20°C
  • 1h = 35°C
  • 2h = 50°C
  • 3h = 70°C
5-3DEAD_TIMER/W4h死区时间设置。该位选择最短死区时间。
  • 0h = 14ns
  • 1h = 30ns
  • 2h = 50ns
  • 3h = 75ns
  • 4h = 100ns
  • 5h = 125ns
  • 6h = 150ns
  • 7h = 200ns
2-0SINGLE_DUALR/W1h单或双芯片配置。
  • 0h = 单个器件;相位 2 = 180°;SYNCIN = 关闭;SYNCOUT = 关闭;SYNCOUT 相移 = 关闭;时钟抖动 = SPREAD_SPECTRUM 设置
  • 1h = 单个器件外部时钟;相位 2 = 180°;SYNCIN = 开启;SYNCOUT = 关闭;SYNCOUT 相移 = 关闭;时钟抖动 = 禁用
  • 2h = 主器件;相位 2 = 240°;SYNCIN = 关闭;SYNCOUT = 开启;SYNCOUT 相移 = 120°;时钟抖动 = SPREAD_SPECTRUM 设置
  • 3h = 主器件;相位 2 = 180°;SYNCIN = 关闭;SYNCOUT = 开启;SYNCOUT 相移 = 90°;时钟抖动 = SPREAD_SPECTRUM 设置
  • 4h = 主器件外部时钟;相位 2 = 240°;SYNCIN = 开启;SYNCOUT = 开启;SYNCOUT 相移 = 120°;时钟抖动 = 禁用
  • 5h = 主器件外部时钟;相位 2 = 180°;SYNCIN = 开启;SYNCOUT = 开启;SYNCOUT 相移 = 90°;时钟抖动 = 禁用
  • 6h = 副器件;相位 2 = 180°;SYNCIN = 开启;SYNCOUT = 关闭;SYNCOUT 相移 = 关闭;时钟抖动 = 禁用
  • 7h = 副器件;相位 2 = 180°;SYNCIN = 开启;SYNCOUT = 关闭;SYNCOUT 相移 = 关闭;时钟抖动 = 禁用

7.5 OPERATION_STATE 寄存器(偏移 = 4h)[复位 = 00h]

表 7-7 中显示了 OPERATION_STATE。

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器件运行状态

表 7-7 OPERATION_STATE 寄存器字段说明
字段类型复位说明
7-4NILR0h此位未在硬件中实现。在写入操作期间会忽略此位的数据。在读取操作期间会返回 0。
3-0状态R0h该位显示器件处于哪种运行状态。
  • 0h = 待机
  • 1h = 启动相位 1 和 2
  • 2h = DEM 处于活动状态
  • 3h = FPWM 处于活动状态
  • 4h = 旁路
  • 5h = HBx 故障
  • 6h = VCC 故障
  • 7h = FAULT
  • 8h = 热关断
  • 9h = VCC 检查

7.6 STATUS_BYTE 寄存器(偏移 = 5h)[复位 = 00h]

表 7-8 展示了 STATUS_BYTE。

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故障状态低字节

表 7-8 STATUS_BYTE 寄存器字段说明
字段类型复位说明
7CMLR0h通信、逻辑、存储器错误。
  • 0h = 无故障
  • 1h = 故障
6HB_FAULTR0h已触发高侧驱动器 UVLO。
  • 0h = 无故障
  • 1h = 故障
5ICL_FAULTR0h已触发峰值电流限制 +20%。
  • 0h = 无故障
  • 1h = 故障
4ILIM_FAULTR0h已触发平均输入电流限制。
  • 0h = 无故障
  • 1h = 故障
3VOUT_OVPR0h已触发过压保护 (OVP)。
  • 0h = 无故障
  • 1h = 故障
2VOUT_UVPR0h已触发欠压保护 (UVP)。
  • 0h = 无故障
  • 1h = 故障
1TSDR0h已触发热关断。
  • 0h = 无故障
  • 1h = 故障
0TSD_WARNR0h热关断警告。器件接近热关断。
  • 0h = 无警告
  • 1h = 警告

7.7 CLEAR_FAULTS 寄存器(偏移 = 6h)[复位 = 00h]

表 7-9 展示了 CLEAR_FAULTS。

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清除所有锁存的状态标志

表 7-9 CLEAR_FAULTS 寄存器字段说明
字段类型复位说明
7-0CLEAR_FAULTSR0h访问地址足以清除 STATUS_BYTE 寄存器 0x05 中的故障。