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随着半导体技术上的成熟和开关电源的广泛应用,DC-DC变换器发挥着越来越重要的作用。DC-DC变换器的控制方式也从最早的电压模电流模发展得越来越多样化。电流模控制方式的BUCK变换器具有补偿环路简单、瞬态响应速度快等优点而经久不衰。在各种控制方法快速发展的今天,电流模仍然独树一帜,并被广泛应用。在此背景下,本文提出了一种基于峰值电流模架构的BUCK变换器。从应用需求出发,设计BUCK变换器的电感电容值。根据输入电压范围,设计电源选择模块用于系统内部供电电压。针对电流模电流采样问题,本设计使用基于电感寄生电阻的DCR电流采样方法。针对环路稳定性问题,本文使用伪TYPEⅢ补偿方法。针对电流模的次谐波振荡的问题,本文从二分之一开关频率的Q值出发推导合适的斜坡补偿量,并指导实际参数设计。在大输出电容的情况下,设计了高带宽运放用于提高环路稳定性和瞬态响应速度。系统工作时,使用软启动进行上电,并采用打嗝模式以应对突发状况,如过流、过温等情况。本文详细分析了几种用于BUCK变换器的控制方式,针对各个控制方式的稳定性进行建模,并推出环路稳定性条件。基于此,给出了适用不同控制方式的环路补偿方案。本文基于Dongbu0.35μmBCD工艺设计了相关电路子模块,并根据环路建模的结果指导设计峰值电流模环路。使用simplis工具分别对典型电容和大电容负载两种情况进行环路稳定性仿真,分别验证设计可靠性。使用cadance工具分别验证两种工作情况的瞬态工作特性,包括电感电流纹波、输出电容纹波、负载瞬态响应以及线性瞬态响应。验证了高占空比情况下的环路瞬态特性。轻载下,使用过零检测电路来检测电流,从而来提高轻载下的系统效率。在输出大电容负载的情况下,在原有的环路系统上增加高带宽运放及其他无源器件,增加了系统的稳定性,还增加了环路单位增益带宽,从而提高了大电容情况下的瞬态响应速度。最后,仿真验证了在重载及轻载下的系统效率。