脉冲跨周期调制模式(PSM, Pulse Skip Modulation)是一种全新的调制模式,该调制模式具有轻载时效率高、响应速度快、鲁棒性强、电路易于实现等特点。但PSM存在轻载时输出电压纹波较大,且易引入音频噪声等缺点。同步整流是采用通态电阻极低的功率MOSFET,来取代整流二极管用于DC-DC变换器中。与肖特基二极管相比,同步整流技术的优点是:正向压降小,阻断电压高,反向电流小,效率提升明显。但功率管之间存在死区时间,影响了变换器的效率。本文针对同步整流技术的死区时间问题,结合国内外优化死区时间的各种控制方法,采用数字电路技术,提出了一种自适应死区时间的优化控制电路,即根据当前周期的死区时间长短,来自适应地调节下一个周期的死区时间。并与固定死区电路相对比,证明了该电路对死区的智能控制和对效率的提升。本文为改善PSM调制模式的缺点,基于优化PSM调制模式,引入两种占空比,再结合同步整流技术设计了一款高效率的Boost升压芯片。该芯片输入电压范围4～4.5V,输出电压5V,工作频率300KHZ,负载电流范围为1mA~60mA。并重点介绍了功率管的合理选取、基准电路、过零检测电路、时序检测电路的设计以及整体仿真工作,最后完成了芯片的版图设计和流片测试。其中,过零检测电路有效避免了同步整流MOS管双向导通特性引起的电流反向流动,保护了电池,提高了效率。时序检测电路则有效避免系统开关频率进入音频范围。分析研究表明,本文设计的同步整流优化PSM控制芯片能够提高SPIC变换系统的效率、优化控制死区时间、减小输出电压纹波、避免音频噪声。