随着便携式电子产品市场的急剧扩张,电源管理芯片的需求也日益增加,因此,新型的开关电源控制芯片也就成为研究的重点。由于电流控制模式是双环控制系统,因而采用电流控制模式的开关电源芯片的电压调整率、瞬态响应速度和稳定性都有很大的提高,所以得到了越来越广泛的应用。本文介绍了DC-DC转换器的各种拓扑结构和调制方式。描述了DC-DC转换器的控制方式,详细阐述了脉宽调制中电压控制模式和电流控制模式的基本原理,分析比较了其优缺点。介绍了同步整流技术,系统性能稳定性和补偿的相关知识,引入了误差放大器的频率补偿的方法,着重分析了Ⅱ型误差放大器补偿电路。通过对DC-DC开关电源基本理论的研究,本文设计了一款3.3V-1.8V转换的电流控制模式PWM降压DC-DC转换器芯片,并根据PWM开关电源的原理和特点,合理地设计了各子电路,主要包括:带隙基准模块、误差放大器模块、电感电流采样电路、PWM比较器、振荡器、斜坡补偿、PWM控制电路及死区时间控制电路等模块,并设计了过温、欠压等保护电路模块,保证芯片的正常工作。本文设计的电路基于中芯国际(SMIC)0.18μm混合信号CMOS工艺,采用spectre软件对各个子模块及整体电路进行了模拟仿真。仿真结果表明每个模块的性能均满足电路要求,当DC-DC转换器的输入电压在2.8V-4.5V之间变化时,输出电压能够很好的稳定在1.8V,输出电压纹波小于20mV,输出额定负载电流为360mA,当负载在180mA与360mA之间变化时,系统有良好的负载跃变特性。在额定负载下,系统的效率达到90%以上。芯片的各项指标都满足设计要求,完成了预期的目标。