随着个人消费类电子产品市场的迅速发展,便携式电子产品不断向小型化、轻型化转变,产品体积的变小使得其电池体积和容量也随之减小。这就要求尽可能地提高此类设备供电模块的转换效率,减小功耗,并使其能在较宽的电池电压变化范围内提供稳定输出电压,以便延长电池的使用时间。为了能够提高电池利用率,提高系统转换效率,延长设备使用时间,本文阐述一种能在宽输入范围下工作的升降压型DC/DC转换器。该转换器被用来将变化的锂电池电压转换为稳定电压,从而为便携式设备供电。本设计中采用的是四开关控制的升/降压拓扑结构,与普通升降压拓扑结构相比,它能够实现电压的同向转换。而且此结构采用片内集成功率管的同步整流方式来减少功率损耗以提高系统的转换效率,同时也减小了外围电路的体积。又因为在系统开始工作时会产生浪涌电流,所以加入了软启动模块来控制系统上电时的电流从而保护此转换系统。论文中重点设计了控制环路中主要的电路模块。其中,采用电流型带隙基准为系统模块提供了稳定的参考电压;采用RAMP模块为系统斩波提供稳定的锯齿波;采用防倒流技术在电感中电能为零时关断整流管,防止电流反向倒流。此外,为了使芯片免受过压、过温、过流等情况的影响,系统还设计了过压、过温、过流保护电路以提高系统的稳定性。另外,因为传统的控制方式在轻载时的转换效率大幅降低,如何调高轻载转换效率是便携式电子设备电源管理的一个重点。本系统采用了PWM/BURST调制方式,在重载或中载时采用PWM调制的方式,在轻载时采用BURST调制的模式,在进行PWM调制时关断BURST模式的相关电路模块,在进行BURST调制时关断PWM模式的相关电路模块,从而减小系统的静态功耗,进而提高系统的转换效率。本文所有的设计均在chater.35工艺下完成,利用Cadence Spectre工具软件的仿真结果表明,各模块的电路工作正常,系统工作正常,并且系统转换效率达到93%,达到设计目标。