集成电路技术的快速发展带动了消费电子设备的繁荣发展,在微电子制造工艺和开关电源拓扑结构不断更新的背景下,Boost DC-DC转换器作为负载终端稳定而高效的供电单元之一,朝着更低功耗、更高集成度、更多功能和更高转换效率的方向演进。当前便携式的电子产品要求Boost DC-DC转换器能在低电压电源供电的情况下正常启动和工作,且要求能够提供宽范围的负载功率输出。本文设计一款低压启动、宽输入电压和输出电压范围的Boost型DC-DC转换器,该转换器能够提供1m A至500m A的输出负载电流。基于迟滞电流模式控制的拓扑结构,转换器通过固定的迟滞电压窗口产生相对恒定的电感电流纹波,电流纹波跟踪平均电感电流的变化,进而使转换器稳定调节输出电压。全周期电感电流采样电路组成的电流反馈内环和误差放大器组成的电压反馈外环形成了双环控制,提高了系统环路响应速度。电流和电压反馈双环与迟滞比较器构成系统完整的环路,该环路凭借迟滞电压窗口固有的自稳定性而无需额外的振荡器提供斜坡补偿,因此简化了系统环路的设计。转换器采用部分低阈值的CMOS工艺器件,并结合驱动电路的逻辑复用功能,实现了0.7V的低压启动。轻负载和重负载情况下自动的模式切换功能,保证了转换器在输出宽范围的负载电流时能保持较高的转换效率。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,对转换器系统的整体功能进行仿真测试。仿真结果表明,转换器在0.7V输入升压至5V输出的条件下,能够实现用时1.55ms的低压启动,并在该条件下提供最大90m A的稳定输出电流且保持76%转换效率。此外,在输入电压为3V且输出电压分别为4V和5V的条件下,转换器在提供10m A至500mA范围的负载电流时,转换效率均达到90%以上。