近年来随着电子信息技术的飞速发展,越来越多的便携式电子产品进入了人们的生活。在便携式产品的功能越来越多的同时,电池有限的容量使其待机时间逐渐减少,因此市场对电源芯片的效率提出了更高的要求。随着开关电源逐渐展现出诸多优点,比如体积小、效率高等,使其成为电源市场的主力。开关电源中的DC-DC电源,因其灵活的电压变换方式,而被人们广泛采用。但DC-DC电源的输出电压包含有纹波电压,这对于由DC-DC供电的电路模块而言是不利的。基于市场对高效率和低纹波的需求,本文以峰值电流模控制为基础,设计了一款具有较高转换效率、低输出电压纹波的Buck型DC-DC转换器。下面概括本文的主要内容。1.详细分析了各控制方式和调制方式,分别选择了峰值电流模式控制和PWM脉宽调制方法,设计了一款具有宽输入电压范围(4.5V~40V)的DC-DC转换器,输出电压可由外部反馈电阻调节(0.8V~15V),并且最大输出电流可达1A。峰值电流模式控制使系统具有较快的负载响应速度和简单的环路补偿。2.在详细分析带隙基准工作原理的基础上,采用了一种低功耗的带隙基准架构,温度系数约为22ppm/℃,并将静态电流降低到了仅14.5μA,降低了该模块的静态功耗,对于系统而言有利于实现较高的效率。3.分析对比了几种常见的电流采样结构,并选择了低功耗电流采样结构作为本文的设计基础。同时将斜坡补偿的结构简化,并与电流采样模块结合,使得电路设计的复杂度大大降低,也因此减小了静态偏置电流的消耗。4.对传统的高压电平转换结构进行了详细的分析,并针对转换速度慢、功耗大的缺点进行了针对性改进。仿真结果表明,改进后的高压电平转换模块的转换速度提高了约4倍,平均电流由6.78μA降低到了2.06μA,同时降低了静态功耗和动态功耗,有利于提高系统转换效率。5.基于0.5μm 40V BCD工艺,利用Cadence、Hspice等软件对子模块和整体电路进行了仿真验证与版图设计,仿真结果表明,各项指标均达到设计目标。