近年来，便携式电子产品快速发展，其电子设备的功能也越来越多样化，这对其心脏—电源管理IC的要求越来越高。因此，电源管理芯片已成为近些年来的研究热点，并且，在各种负载下实现较高的转换效率，便成为电源管理芯片的研究重点。本文基于对DC-DC变换器原理、LDO原理和模式切换技术分析的基础上，设计了一款适用于便携式电子产品的多模式DC-DC降压变换器芯片。其一，该芯片的输入电压范围为3.1V至5.5V，输出电压范围为1.2V至Vin-0.3V，芯片的工作频率为1MHZ，最大负载电流为600mA，芯片能在-40℃～125℃范围内正常工作。其二，系统采用了PWM、PSM和LDO三种调制模式，在整个负载范围内获得了90%的最大转换效率。其三，芯片中设计了软启动模块，有效地限制了浪涌电流；采用了同步整流技术，提高了芯片的转换效率，并且在应用中无需外接肖特基二极管，缩小了PCB板面积；驱动电路中，采用分段驱动开关管的方式，减小了开关管在开启瞬间输出端的毛刺，并采用非交叠时钟的方式，保证开关管和整流管的交替导通。本文基于CSMC0.5μm的工艺模型，采用Synopsys公司的Hspice仿真软件，对芯片进行系统仿真和测试，结果显示芯片可实现在PWM、PSM和LDO模式之间的平稳切换，输出电压误差小于±0.1%，满足了设计指标的要求。