随着手机、蓝牙耳机等便携类电子产品的轻量化、小型化发展,PCB板上的空间越来越宝贵。在各类电源芯片中,电感式DC-DC转换器的转换效率一般最高,但其所需要的片外电感以及负载电容占据了PCB板的大量面积,因此集成片上电感式DC-DC转换器有着非常高的研究价值。本文分析了现有集成式无源器件的特点以及电感式DC-DC转换器的工作原理,然后深入研究了集成片上电感式DC-DC转换器的工作特点以及设计难点。在这类转换器中,常用的控制策略难以防止电感电流过流,并且有着轻载下纹波大、效率低的问题。因此,本文提出了一种新颖的自适应半固定导通/关断时间（ASCOOT）的控制策略,并基于其设计了一种集成片上电感式Buck转换器:1)基于PFM调制模式来设计该Buck转换器,并给开关管半固定的导通时间。这使得其响应速度快、轻载效率高,而且对电感充电时间的限制保证了电感电流一直处于承受范围内。2)设计电压比例检测模块,其能检测输入输出电压,并基于电感的伏秒平衡公式来调整两个开关管导通时间的相对比例。这缓解了输入电压变化对最大负载电流的影响。3)设计负载电流检测模块,其能无损检测负载电流的大小并等比例调节开关管的导通时间。这减小了轻载情况下输出电压的纹波。4)设计开关时间调整模块,其包含该转换器的核心环路,并且接收上述两个模块的信息来调整两个开关管的导通与关断时间。本文基于TSMC 0.13μm CMOS工艺设计该转换器,仿真结果验证了该ASCOOT控制策略应用于集成片上电感式Buck转换器的可行性。该转换器最高工作频率为250MHz,当芯片输入电压为2.5V,输出电压为1.2V时,最大负载电流为100m A,此时效率达到了62.9%,效率提升因子（EEF）达到了+23.7%。