便携式移动设备对大功率需求不断发展,模块化和小型化也越来越普遍,对电源管理芯片的要求也越来越严格。在一些需要大功率输出的场合,单个电源输入已经很难满足需求,需要将变换器进行并联工作,对不同的输入进行非对称功率分配。模块并联工作可以在提高功率处理能力的同时提高电路的容错能力,避免单个模块电流应力过大的问题。其中,恒流恒压变换器引起越来越多的重视,不仅可以简便的实现输出功率分配,同时具有带载能力强、输入输出范围大、稳定性设计简单的优点,拥有广阔的市场前景和应用范围。本文以平均电流模式控制的恒流恒压降压变换器为研究对象,首先介绍了Buck型DC-DC变换器拓扑结构,对其CCM、BCM和DCM模式中关键变量进行分析,并就PWM控制模式:电压模式控制PWM和电流模式控制PWM的优缺点进行比较,重点分析了平均电流模控制方式。传统的平均电流模控制采用电流检测放大器和电流调节放大器,电路结构和补偿网络复杂,本文采用电流误差放大器和电感电流编程Buffer实现平均电流模控制,补偿方式简单,同时实现精确的输出功率控制。采用状态空间平均法和开关元件平均法对变换器主电路建模,得到变换器小信号传递函数,结合控制回路模型,对环路稳定性进行分析。从单个变换器的可调限流功能出发,阐述并联系统的非对称功率分配原理。对电路的主要模块设计并仿真验证,包括:带隙电压基准、电流误差放大器、振荡器、电感电流编程Buffer和保护电路。采用0.35μm BCD工艺,基于Cadence仿真软件对电路进行仿真验证,结果表明:整体电路在空载条件下可以在1.25ms内启动,重载条件下在1.8ms内正常启动;变换器恒流恒压功能正常;并联工作时,变换器可以实现对输入功率的不对称分配;变换器转换效率最高可达到93%。最后根据版图设计规则,对版图进行布局、布线并进行了DRC和LVS,完成了芯片版图设计。