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随着现代各类便携式电子设备的发展,希望设备能有可靠的续航能力,并且能在待机和高性能运作等不同工作状态下均能保持较高的效率。在电子设备处于待机状态时,电源芯片需要提供的负载电流很小,但当电子设备处于大功率运作时,却需要很大的负载电流。这使得电源管理芯片需要在一个宽的负载范围内高效地提供电流。因此与之相应的电源管理芯片也朝着多工作模式、高效率、宽负载范围的方向发展。基于以上考虑,本文研究并设计了一种混合模式调制的高效率降压（Buck）型DC-DC电路,以满足便携式设备各负载条件下对电源的要求。本文首先通过对电源芯片研究背景和发展趋势的介绍,引出了研究混合模式调制的高效率Buck型DC-DC电路的意义。然后,本文简单介绍了DC-DC转换器的几种基本拓扑,并分析了DC-DC转换器的工作原理。其次,分析了开关电源中的主要损耗形式,针对各个损耗形式提出了目前几种主流的技术方案,为本文的研究作好了理论准备。再次,详细介绍了该电路三种模式的工作原理和实现方案,并结合具体的电路分析及仿真,验证了各个部分的功能。最后,通过芯片系统级的仿真,给出了该电路在各个工作模式下轻重载的输出波形,并得到了各模式下效率与负载的关系图。该Buck转换器采用峰值电流模的基础架构,在重载时,电路在脉冲宽度调制下工作。但在轻载时,可以通过选择端使电路以不同的模式工作。突发（Burst）模式能使电路进入睡眠模式状态,关断部分子模块与开关管,通过输出电容对负载供电;跳周期模式中,根据负载需求,电路通过改变开关次数来维持正常工作,从而降低电路的损耗;在强制连续模式中,该同步型的Buck在负载较轻时,为了保持电路的恒频脉宽调制状态,允许电感电流反向。Burst突发操作模式的轻载效率最高,跳周期模式的次之,强制连续模式轻载效率最低。根据不同的工作条件,选择不同的工作模式能尽可能全面地覆盖应用需求。基于HHNECBCD180工艺,对全电路进行仿真验证的结果显示,强制连续模式在轻载下效率最低,跳周期模式的效率高于强制连续模式,但低于Burst突发模式的效率。在VIN=3.3V,VOUT=1.8V,温度27℃的应用条件下,电路可在1mA7A的负载范围内正常工作,最高效率可达92%。若选择Burst模式,电路可在的毫安至安培级别的负载范围内都能有高达80%以上的效率。