本论文基于西安电子科技大学电路CAD所科研项目“深亚微米数模混合专用集成电路关键理论研究及设计实现”，设计了一款高效率，高集成度，快速响应的Boost型电源转换器XD0613。XD0613主要应用于便携式电子产品包括智能手机，MP3和数码相机等，该芯片可以改善系统供电效率，延长电池的使用时间。芯片采用同步整流方式，简化了外围器件，应用方便。论文首先阐述了直流稳压技术的研究状况，然后分析了几种开关电源电路的基本拓扑结构和工作原理，并对几种常见的控制方式和反馈环路进行了介绍；紧接着根据芯片的功能要求和性能指标，对XD0613的系统级进行了设计，并对开关电源进行了建模分析，提出了环路稳定性补偿的方案。XD0613采用电压模式环路控制，工作频率可达3MHz，同时内置软启动，过温保护和Hiccup模式的短路保护等功能。根据负载不同，系统可以在PWM模式和Burst模式下切换以提高效率。然后对芯片XD0613的关键子模块包括电压基准、启动电路、误差放大器、振荡器、锯齿波发生器等进行了设计和仿真验证。最后给出了XD0613整体的仿真验证。本文在对XD0613系统及其关键子模块设计的基础上，采用0.18μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺，运用Cadence等软件对系统整体电路进行了仿真验证。仿真结果表明，该芯片在2.5V到5.5V的输入电压范围内能输出2A的负载电流，转换效率可高达90%以上，电路功能和性能指标均已达到设计要求。