ZHCSZ90 November   2025 LM51251A-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 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. 6 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. 7 LM51251A-Q1 寄存器
  9. 8 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. 9 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

5.5 电气特性

典型值对应于 TJ = 25°C。最小值和最大值限值适用于 TJ = –40°C 至 150°C 的温度范围。除非另有说明，否则 VI = VBIAS = 12V，VOUT = 24V，RT = 14kΩ
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
电源电流（BIAS、VCC、VOUT）
ISD 关断状态下的 VI 电流（BIAS 连接到 VI）。流入 BIAS、CSP1、CSN1、CSP2、CSN2、SW1、SW2 的电流。 VEN/UVLO = 0V，VOUT = 12V，TJ = –40°C 至 125°C 2 5 µA
ISD_BIAS 关断状态下的 BIAS 引脚电流 VEN/UVLO = 0V，VOUT = 12V，TJ = –40°C 至 125°C 2 5 µA
ISD_VOUT 关断状态下的 VOUT 引脚电流 VEN/UVLO = 0V，VOUT = 12V，TJ = –40°C 至 125°C 0.001 0.5 µA
IQ_BIAS_FPWM 活动状态下的 BIAS 引脚静态电流，FPWM 模式，内部时钟（不包括无开关、RT 和 IMON 电流） 单相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 0V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VATRK = 0.667V，TJ = –40°C 至 125°C 1.1 1.5 mA
两相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 2V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VATRK = 0.667V，TJ = –40°C 至 125°C 1.6 2 mA
IQ_BIAS_DEM 活动状态下的 BIAS 引脚静态电流，DEM 模式，内部时钟（不包括无开关、RT 和 IMON 电流） 单相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 0V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VATRK = 0.667V，TJ = –40°C 至 125°C 1.1 1.5 mA
两相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 2V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VATRK = 0.667V，TJ = –40°C 至 125°C 1.6 2 mA
IQ_VOUT_FPWM 活动状态下的 VOUT 引脚静态电流，FPWM 模式，内部时钟（无开关） 两相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 2V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VATRK = 0.667V，TJ = –40°C 至 125°C 250 300 µA
IQ_BIAS_BYP 旁路状态下的 BIAS 引脚电流（不包括 RT 和 IMON 电流） 单相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 0V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VOUT = 12V，TJ = –40°C 至 125°C 1 1.5 mA
两相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 2V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VOUT = 12V，TJ = –40°C 至 125°C 1.5 2.0 mA
IQ_VOUT_BYP 旁路状态下的 VOUT 引脚电流 两相，VEN/UVLO = 2.0V，VEN2 = 2V，SINGLE_DUAL[2:0] = 0b000，VOUT = 12V，TJ = –40°C 至 125°C，HO 与 SW 之间没有电阻器。 280 330 µA
IBIAS BIAS 引脚偏置电流 VBIAS = 12V，IVCC = 200mA 200 210 mA
IVOUT VCC 由 VOUT 供电时的 VOUT 引脚偏置电流 VBIAS = 3.3V，IVCC = 200mA 200 230 mA
VCC 稳压器 (VCC)
VBIAS-RISING 将 VCC 电源从 VOUT 引脚切换到 BIAS 引脚的阈值 VBIAS 上升 4.25 4.35 4.45 V
VBIAS-FALLING 将 VCC 电源从 BIAS 引脚切换到 VOUT 引脚的阈值 VBIAS 下降 4.1 4.2 4.3 V
VBIAS-HYS VCC 电源阈值迟滞 100 150 mV
VVCC-REG1 VCC 调节 无负载 4.75 5 5.25 V
VVCC-REG2 压降期间的 VCC 稳压 VBIAS = 4.5V，IVCC = 110mA 4 4.3 V
VVCC-UVLO-RISING VCC UVLO 阈值 VCC 上升 3.4 3.5 3.6 V
VVCC-UVLO-FALLING VCC UVLO 阈值 VCC 下降 3.2 3.3 3.4 V
VVCC-UVLO-HYS VCC UVLO 阈值迟滞 VCC 下降 215 mV
IVCC-CL VCC 拉电流限值 VVCC = 4V 200 mA
使能 (EN/UVLO)
VEN-RISING 启用阈值 EN 上升 0.50 0.55 0.6 V
VEN-FALLING 启用阈值 EN 下降 0.40 0.45 0.50 V
VEN-HYS 使能迟滞 EN 下降 100 mV
REN EN 下拉电阻 VEN = 0.2V 30 37 50 kΩ
VUVLO-RISING UVLO 阈值 UVLO 上升 1.05 1.1 1.15 V
VUVLO-FALLING UVLO 阈值 UVLO 下降 1.025 1.075 1.125 V
VUVLO-HYS UVLO 迟滞 UVLO 下降 25 mV
IUVLO-HYS UVLO 下拉迟滞电流 VUVLO = 0.7V 9 10 11 µA
IUVLO/EN UVLO/EN 引脚偏置电流 VUVLO/EN = 0.3V，下拉电阻器 = 有效。 8 11 µA
VUVLO/EN = 0.7V，10µA 电流 = 有效。 9 10 11 µA
VUVLO/EN = 3.3V 1 µA
CH2 ENABLE (EN2)
VEN2_H 使能 2 高电平输入电压 EN2 上升 1.19 5.25 V
VEN2_L 使能 2 低电平输入电压 EN2 下降 -0.3 0.41 V
IEN2 使能 2 偏置电流 EN1 = EN2 = 3.3V 0.01 1 µA
配置（CFG）
RCFG_1 1 级电阻 0 0.1 kΩ
RCFG_2 2 级电阻 0.496 0.51 0.526 kΩ
RCFG_3 3 级电阻 1.11 1.15 1.19 kΩ
RCFG_4 4 级电阻 1.81 1.9 1.93 kΩ
RCFG_5 5 级电阻 2.65 2.7 2.82 kΩ
RCFG_6 6 级电阻 3.71 3.8 3.94 kΩ
RCFG_7 7 级电阻 4.95 5.1 5.26 kΩ
RCFG_8 8 级电阻 6.29 6.5 6.68 kΩ
RCFG_9 9 级电阻 8.00 8.3 8.50 kΩ
RCFG_10 10 级电阻 10.18 10.5 10.81 kΩ
RCFG_11 11 级电阻 12.90 13.3 13.70 kΩ
RCFG_12 12 级电阻 15.71 16.2 16.69 kΩ
RCFG_13 13 级电阻 19.88 20.5 21.11 kΩ
RCFG_14 14 级电阻 24.15 24.9 25.65 kΩ
RCFG_15 15 级电阻 29.20 30.1 31.00 kΩ
RCFG_16 16 级电阻 35.40 36.5 38.60 kΩ
开关频率
VRT RT 调节 0.7 0.75 0.8 V
fSW1 开关频率 RT = 316kΩ 85 100 115 kHz
fSW2 开关频率 RT = 14kΩ 1980 2200 2420 kHz
tON-MIN 最短可控导通时间 RT = 14kΩ 14 20 50 ns
tOFF-MIN 最短强制关断时间 RT = 14kΩ 55 80 105 ns
DMAX1 最大占空比限制  RT = 316kΩ 98.7% 99.4%
DMAX2 最大占空比限制  RT = 14kΩ 75% 87%
同步（SYNCIN、SYNCOUT）
fSYNC_DET_min 最小 SYNCIN 频率活动检测 展频 = 关闭 RT = 316kΩ 60 kHz
fSYNC_DET SYNCIN 频率活动检测与 RT 设置的开关频率间的关系 展频 = 关闭 RT = 14kΩ 至 210kΩ -60%
SYNCIN 活动检测周期 3 周期
fSYNC 同步期间，频率范围从 RT 设定的频率开始同步 单器件 与外部时钟同步的频率最小值为 100kHz，最大值为 2200kHz -50% 50%
双器件 -25% 25%
VSYNCIN_H SYNCIN 高电平输入电压 SYNCIN 上升 1.19 5.25 V
VSYNCIN_L SYNCIN 低电平输入电压 SYNCIN 下降 -0.3 0.41 V
ISYNCIN SYNCIN 偏置电流 SYNCIN = 3.3V 0.01 1 µA
最小 SYNCIN 上拉/下拉脉冲宽度 135 ns
VOUT 编程（ATRK/DTRK、I2C）
VOUT_I2C 通过 I2C 编程时的 VOUT 调节 VOUT[5:0] = 0b000000，VI = 4.5V 5.88 6 6.16 V
VOUT[5:0] = 0b000110，VI = 10V 11.82 12 12.18 V
VOUT[5:0] = 0b010010 23.64 24 24.36 V
VOUT[5:0] = 0b101010 47.28 48 48.72 V
VOUT[5:0] = 0b110110 59.10 60 60.90 V
VOUT_REG 使用 ATRK 电压调节的 VOUT ATRK = 0.2V，VI = 4.5V 5.88 6 6.12 V
ATRK = 0.4V，VI = 10V 11.82 12 12.18 V
ATRK = 0.8V 23.64 24 24.36 V
ATRK = 1.6V 47.28 48 48.72 V
ATRK = 2V 59.10 60 60.90 V
GDTRK DTRK 占空比与 VATRK 的转换比 FDTRK = 100kHz、440kHz 25 mV/%
DTRK 占空比范围 8% 80%
VATRK 给定 DTRK 占空比下的 ATRK 电压 fDTRK = 100kHz，DC = 8% 0.19 0.2 0.21 V
fDTRK = 100kHz，DC = 40% 0.98 1 1.02 V
fDTRK = 100kHz，DC = 80% 1.98 2 2.02 V
fDTRK = 440kHz，DC = 8% 0.188 0.2 0.212 V
fDTRK = 440kHz，DC = 40% 0.98 1 1.02 V
fDTRK = 440kHz，DC = 80% 1.98 2 2.02 V
VDTRK_H DTRK 高电平输入电压 DTRK 上升 1.19 5.25 V
VDTRK_L DTRK 低电平输入电压 DTRK 下降 -0.3 0.41 V
IATRK 通过 CFG 激活时的拉电流 19.8 20 20.2 µA
IATRK/DTRK ATRK/DTRK 引脚偏置电流 20µA 电流被禁用，VATRK/DTRK = 2V 0.01 1 µA
最小 DTRK 上拉/下拉脉冲宽度 25 ns
VOUT_SLEW VOUT 由 I2C 编程时的 VOUT 转换率 VOUT_SLEW = 0b000 VOUT 上升/下降 1V 0 µs
VOUT_SLEW = 0b001 100 µs
VOUT_SLEW = 0b010 200 µs
VOUT_SLEW = 0b011 400 µs
VOUT_SLEW = 0b100 800 µs
VOUT_SLEW = 0b101 1600 µs
VOUT_SLEW = 0b110 3200 µs
VOUT_SLEW = 0b111 6400 µs
软启动 (SS)
ISS 软启动电流 42.5 50 57.5 µA
VSS-DONE 软启动完成阈值 2.15 2.2 2.25 V
RSS SS 下拉开关 RDSON 26 70 Ω
VSS-DIS SS 放电检测阈值 20 45 70 mV
电流检测（CSPx、CSNx）
ACS 电流检测放大器增益 VCSP = 2.5V 10 V/V
VCLTH 正峰值电流限制阈值 以 CS 输入为基准 54 60 66 mV
VNCLTH 负峰值电流限制阈值 以 CS 输入为基准，FPWM 模式 -34 -28 -22 mV
VICL 输入电流限制 以 CS 输入为基准 65 72 80 mV
ΔVICL_CLTH ICL 和正峰值电流阈值之间的压差 6 12 mV
峰值电流限制跳变延迟 100 ns
VZCD ZCD 阈值 (CSPx – CSNx) CS 输入下降，fSW = 100kHz，DEM 0 3 6 mV
VZCD ZCD 阈值 (CSPx – CSNx) CS 输入下降，fSW = 100kHz，DEM，TJ = 0°C 至 85°C 0 3 5 mV
VZCD_BYP 旁路模式下相位 1 的 ZCD 阈值 (CSP1 – CSN1) -6 -2.5 0 mV
旁路模式下相位 2 的 ZCD 阈值 (CSP2 – CSN2) -6 -2.5 0 mV
VSLOPE 峰值斜坡补偿振幅 以 CS 输入为基准，fSW = 100kHz 40 48 55 mV
ICSNx CSNx 电流 器件处于待机状态，VI = VBIAS = VOUT = 12V 1.2 µA
ICSPx CSPx 电流 150 170 µA
ΔIph1_ph2 峰值电感器电流不平衡（相位 1 至相位 2） VCL = 60mV -10% 0 10%
具有延迟功能的电流监测器/限制器 (IMON/ILIM)
GIMON 跨导增益 0.320 0.333 0.346 μA/mV
IOFFSET 失调电流 3 4 5 μA
VILIM ILIM 调节目标 0.93 1 1.07 V
VILIM_th ILIM 激活阈值 0.95 1 1.05 V
VILIM_reset DLY 复位阈值 ILIM 下降（以 VILIM 为基准） 85% 88% 91%
IDLY DLY 拉/灌电流 4 5 6 μA
VDLY_peak_rise VDLY 上升 2.45 2.6 2.75 V
VDLY_peak_fall VDLY 下降 2.25 2.4 2.55 V
VDLY_valley 0.2 V
误差放大器 (COMP)
Gm 跨导 700 1000 1300 uS
ACOMP-PWM COMP 至 PWM 增益 1 V/V
VCOMP-MAX COMP 最大钳位电压 COMP 上升 2.3 2.6 2.9 V
VCOMP-MIN COMP 最小钳位电压，在 DEM 下有效 COMP 下降 0.38 0.48 0.55 V
COMP 最小钳位电压，在 FPWM 下有效 COMP 下降 0.13 0.16 0.19 V
VCOMP-offset 相对于最小钳位的偏移 COMP 下降 0.01 0.03 0.06 V
ISOURCE-MAX 最大 COMP 拉电流 VCOMP = 1V，VATRK = 2V 100 µA
ISINK-MAX 最大 COMP 灌电流 VCOMP = 1V，VATRK = 0.5V 40 µA
运行模式
VMODE_H MODE 引脚高电平 FPWM 1.19 5.25 V
VMODE_L MODE 引脚低电平 DEM -0.3 0.41 V
IMODE MODE 引脚偏置电流 MODE = 3.3V 0.01 1 µA
过压和欠压监视器
VOVP-H 过压阈值 VOUT 上升（以误差放大器参考为基准） 108% 110% 112%
VOVP-L 过压阈值 VOUT 下降（以误差放大器参考为基准） 101% 103% 105%
VOVP_max-H 过压阈值 64V VOUT 上升（以误差放大器参考为基准） 63 64 65 V
50V 49 50 51 V
35V 34 35 36 V
28.5V 27 28.5 30 V
VOVP_max-L 过压阈值 64V VOUT 下降（以误差放大器参考为基准） 62 63 64 V
50V 48 49 50 V
35V 33 34 35 V
28.5V 26 27.5 29 V
VUVP-H 欠压阈值 VOUT 上升（以误差放大器参考为基准） 91% 93% 95%
VUVP-L 欠压阈值 VOUT 下降（以误差放大器参考为基准） 88% 90% 92%
nFAULT
RnFAULT nFAULT 下拉开关 RDSON 1mA 灌电流 90 180 Ω
有效 nFAULT 所需的最小 BIAS R5V = 7.81kΩ，VnFAULT < 0.4V 2 V
MOSFET 驱动器（HBx、HOx、SWx、LOx）
高电平状态导通电阻（HO 驱动器） 100mA 灌电流，HB –SW = 5V 1.1 2 Ω
低电平状态导通电阻（HO 驱动器） 100mA 拉电流，HB –SW = 5V 0.6 1.2 Ω
高电平状态导通电阻（LO 驱动器） 100mA 灌电流，VCC = 5V 1.1 2 Ω
低电平状态导通电阻（LO 驱动器） 100mA 拉电流，VCC = 5V 0.7 1.4 Ω
VHB-UVLO HB-SW UVLO 阈值 HB – SW 上升 2.85 3.05 3.25 V
VHB-UVLO HB-SW UVLO 阈值 HB – SW 下降 2.6 2.8 3 V
VHB-HYS HB-SW UVLO 阈值迟滞 250 mV
IHB-SLEEP 旁路模式下的 HB 静态电流 HB – SW = 5V 8 15 µA
ICP HBx 引脚上提供的 HB 电荷泵电流 BIAS = 4.5V，VOUT = 6V 55 75 100 µA
死区时间控制
DT1 从 HO 关断至 LO 导通以及从 LO 关断至 HO 导通死区时间 DEAD_TIME[2:0] = 0b000 7 14 30 ns
DT2 DEAD_TIME[2:0] = 0b001 17 30 50 ns
DT3 DEAD_TIME[2:0] = 0b010 32 50 75 ns
DT4 DEAD_TIME[2:0] = 0b011 50 75 110 ns
DT5 DEAD_TIME[2:0] = 0b100 68 100 140 ns
DT6 DEAD_TIME[2:0] = 0b101 85 125 180 ns
DT7 DEAD_TIME[2:0] = 0b110 105 150 215 ns
DT8 DEAD_TIME[2:0] = 0b111 135 200 285 ns
热关断 (TSD)
TTSD-RISING 热关断阈值 温度上升 175 °C
TTSD-HYS 热关断磁滞 15 °C
TSDW 相对于 TTSD-RISING 热关断警告 TSDW[1:0] = 0b11 温度上升 60 70 80 °C
TSDW[1:0] = 0b10 40 50 60 °C
TSDW[1:0] = 0b01 25 35 45 °C
TSDW[1:0] = 0b00 10 20 30 °C
时序
STANDBYtimer STANDBY 计时器 130 150 170 µs
I2C 接口
VT+ 正向阈值电压 SDA、SCL 0.9 1.4 V
VT- 负向阈值电压 SDA、SCL 0.8 1.3 V
VOL_SDA SDA 逻辑低电平 IOL = 3mA 0.15 0.4 V
IOL_SDA SDA 下拉电流 VOL = 0.4V 12 mA