随着电子技术的高速发展和国家对电子产业发展的需要,开关电源的需求量得到了巨大的增长,人们对电源管理类芯片的性能和功能也提出了更多和更高的要求。小型化、高效率、抗EMI、少的外围器件、低压大电流等成为了电源芯片设计中日益重要的研究课题。本论文是基于电源发展趋势的需求并结合实验室现有科研成果,研究可多路并联输出的同步降压型DC-DC转换器芯片组的设计及实现。本文详细分析了Buck型DC-DC转换器的基本工作原理,对其稳态下各输出点的工作波形做了详细的分析,对其传输关系做完整的推导,对芯片组并联使用时最优控制方案和减小纹波方法理论上做了简要的阐述。在此基础上设计了一款可实现多路并联输出的低纹波率同步降压型转换器。该转换器采用PWM调制的峰值电流模控制方式,提高了系统的瞬态反应速度,且具有输出电感较小、补偿电路简单、增益带宽大、易于均流等优点。此款芯片可以实现单通道的大电流输出和两款该芯片并联的双通道输出,或者更多该同类型芯片并联实现更大电流的输出。设计中充分考虑了多个DC-DC转换器并联时,如何实现芯片组之间电流的均分,以减轻热损耗,改善系统的反应速度,延长芯片组中各子模块的寿命。芯片内部集成了锁相环电路和分频电路,可以使芯片在多相模式下工作,以有效的减小在多个芯片并联使用时所需的大容量电容,降低大电流工作下输出和输入电压纹波的大小。而且内部集成的锁相环同步电路和采用的主从均流控制方式,能够有效的实现输出电流的均分。对于芯片工作在轻负载时,可以根据客户在输出电压纹波大小和效率之间的需要,选择两种不同的工作方式:强制脉冲宽度调制模式(FCCM)或脉冲跳变调制模式(PSM)。针对芯片宽输入和宽输出范围,芯片设计了一种二次斜坡补偿技术,相对于普通的一次线性斜坡补偿,进一步提高了芯片的整体的带载能力以及消除了占空比大于50%时出现的亚谐波振荡、开环不稳定和对噪声比较敏感等缺点。同时设计中采用了动态箝位电路,对误差放大器的输出端采用了动态电压进行限幅,相对于固定的箝位电压,有效的避免了斜坡补偿对芯片带载能力的影响。此外,芯片内部还集成了欠压保护、过压保护、过流保护、外部软启动电路等多种功能。论文对该款芯片选用BCD工艺的原因也做了说明,针对芯片外围器件的选择和影响芯片工作效率的因素,论文同样做了比较详细的分析。本文研究的可实现多路并联均流降压型DC-DC转换器芯片组是基于0.35um BCD工艺设计,在Cadence下完成了芯片子模块电路和整体功能的仿真。单个芯片输入电压范围4.5V~26.5V,单通道最大可以拉8A负载电流,双通道并联组成的输出,能使输出电流达到16A,单款芯片效率可达95%,符合设计要求。