随着时代的进步,科技发展越来越快,越来越多的电子产品进入了我们的视野,人们对便携式电子产品的消费和使用越来越多。随着消费类电子产品的种类不断增加,对电源管理芯片的要求也越来越高,Buck变换器在宽负载范围的应用下有着较好的特性,而且有着较高的能量转换效率,在消费类电子产品中有着广泛的应用。峰值电流模的控制方式有着较好的综合性能,本文采用峰值电流模的控制方式。通过描述函数法对系统进行了环路建模,并设计了频率补偿参数,满足宽负载范围下系统的环路稳定性。使用外置功率管,让系统有着足够的带载能力。在轻载下,设计了轻载控制方式,提高系统能量转换效率。设计了有着快速瞬态响应的低压差线性稳压器为系统内部供电,其电源轨可以切换来提高能量转化效率。设计了具有较高增益的误差放大器来保证系统的输出精度,且误差放大器具有钳位功能,为电感电流直接设置了电流限。采用电流比较器作为PWM比较器,使得系统信号节点减少,环路响应速度变快。为了防止电感电流反流,设计了反流比较器,提高系统的能量转化效率。本文采用0.18μm BCD工艺,使用仿真软件对低压差线性稳压器、误差放大器、PWM电流比较器和轻载比较器进行了设计和仿真,最后对Buck变换器在各个极端应用进行了瞬态响应仿真,也对系统在轻载模式下进行了仿真,并对效率进行了计算。仿真结果表明,该芯片可以在4.5～30V的输入电压范围内工作,输出电压范围为1V～12V,负载电流范围最大为20A。在整个负载范围内,系统有着较高的能量转化效率,在100m A的轻载下,也有90%以上的效率。