随着日益增长的物质文化需求,人们对于电子的综合性能要求越来越高,这同样推动着半导体行业的发展,电源作为电子产品的“心脏”也被提出了更高的要求,如:高转换效率、低成本、高速瞬态响应等。高性能的DC-DC开关电源已经成为近几年的研究热点和研究难点。本文设计了一款降压型DC-DC开关电源,该芯片具有宽负载范围转换效率高、瞬态响应快、10A的大负载电流等优势。本文主要围绕着高效、快瞬态响应、大负载电流、稳定性几个关键参数进行研究设计。在对系统的转换效率进行全面的系统分析之后,提出了同步整流方式、引入电流调制电路、控制死区时间等方式来提高开关电源的转换效率。为了提高芯片的瞬态响应速度,采用了COT恒定时间导通控制模式,该模式是由滞环模式发展而来,具有结构简单、瞬态响应快速、转换效率高等优点。最大负载电流是指系统在CCM工作状态时且系统能正常工作,通过负载的最大电流。由于低压大电流的趋势,DC-DC开关电源也逐渐的在提高负载电流。为了提高负载电流,主要有以下两个措施:提高功率管面积、对功率管集成化等。稳定性是每个半导体芯片电路最重要的性能之一。本文设计时对系统做了全面的系统稳定性分析,并提出了改进稳定性方案,为了稳定输出电压纹波,本文采用了电感电流注入技术进行补偿,仿真结果达到设计目标。基于0.35μm 24V高压BCD工艺设计,本文设计的降压型DC-DC转换器输入电压范围为4.5V-16V,输出电压范围为0.8V-13V,持续输出10A的大电流;转换器转换效率峰值为96%,实现了宽负载范围的高转换效率;负载瞬态和线性瞬态响应均可在一个周期左右恢复稳态值。系统仿真结果显示各项参数均达到设计要求。