如今，智能手机、平板电脑等便携式电子设备得到大量的普及，并且其尺寸也越来越轻薄，功能不断增强已使其成为集通信娱乐为一体的多媒体终端。在当前电池技术难以得到突破的情况下，如何从电源管理的角度降低系统的功耗，延长移动便携设备使用时间显得日益迫切。相比线性电压变换器，DC-DC变换器因其大电流特性和优异的转换效率得到广泛的重视和应用。而DC-DC变换器的功率管驱动技术便成了进一步提高系统效率的关键。本论文旨在研究PWM模式下BUCK电路的同步整流功率管驱动技术，并在实际的芯片电路设计中得到应用和验证。通过分析BUCK电路在功率MOS管上损耗，得到一种通过优化功率管的技术——分段驱动来提高系统工作在轻载下的效率。分段驱动技术的原理在于：通过理论和仿真得到特定负载电流下最优的功率管有效导通数目，使功率管的导通损耗和驱动损耗达到最佳折衷，使得系统的转换效率得以优化。本文先是简述了关于该课题的研究背景，然后分析了开关电源的基本原理，再着重分析了BUCK电路在功率管上的损耗并介绍了两种轻载下效率提升技术。接着设计了一种基于分段驱动功能的BUCK DC-DC电路，重点设计了分段驱动级的功率管、电流采样及时数转换电路，同时完成了相关子电路的设计。通过优化参数设计，结合模块和整体电路的仿真分析，最终使BUCK变换器在轻载下的转换效率得到提高。最后，将所设计的分段功率管驱动技术应用到一款DC-DC变换器中，通过0.13m CMOS工艺流片验证，最终的测试结果显示，该技术在一定程度上可以提高系统的转换效率。