随着便携电子设备的广泛应用,小功率直流电源转换器受到人们的青睐。常见12 V电源比如车载电源可以非常便捷地满足很多小型电子设备的供电,为了将其应用于移动电源、玩具电动车、电子秤等6 V电源设备,需要采用降压转换器对车载电源电压进行处理。本论文基于0.18 um BCD工艺,设计一种频率恒定的谷值电流模降压转换器。设计的降压转换器输入电压12 V,输出电压6 V,负载电流从200 m A到2A。由于主要针对一些重载应用,为了提高其转换效率,采用200 k Hz的固定工作频率;采用双N型功率管进行同步整流,加入死区电路以防止主开关管与同步开关管同时导通,采样电阻串联在同步开关管与地之间,用来采样电感放电时的电流信号。为了提高瞬态响应速度,采用谷值电流模式控制。脉宽调制比较器输出信号与时钟信号分别控制降压转换器的充电与放电以调节占空比。利用上升沿触发器分别控制充电与放电操作,然后经过死区电路与自举电路来驱动N型功率管的导通与关断。加入软启动电路以避免芯片启动时的浪涌电流,当系统启动时缓慢增加占空比以使输出电压平稳上升。另外还加入了折返电流限制、过压与欠压检测电路来保证转换器的安全运行。本论文设计的降压转换器输出电压误差以及负载调整率都在3%以内,输出电压纹波小于50 m V,瞬态响应时间不超过200 us,转换效率在目标负载范围内最高可以达到96%以上。重载时工作在CCM模式,轻载时可选择工作在DCM模式或者FCCM模式。当输出电压超出预设7.5%范围或者负载短路时会关断控制电路以保证芯片的安全。