随着无线传感网络在医疗、农业、智能家居、环境监测等方面的应用越来越广泛,对无线传感网络节点工作时间的研究变得非常必要且急迫,电池作为节点的唯一能力来源,提高应用于传感网络节点的开关电源性能,使之效率更高、功耗更低,是在电池存储电荷量保持不变的前提下延长电池使用时间的最好的办法。本文基于CSMC 0.35μm BCD工艺设计了一个具有高效率、高稳定性的升压电路系统,通过PWM/PFM调制模式在不同负载情况下的转换,系统可以在全负载范围内实现高转换效率;通过LDO的浮动输出设计、峰值电感电流镜像检测方式以及模块内部降低损耗的设计方式可以在整体系统上降低电路系统损耗;芯片采用双环控制的电流控制模式,可以更加快速地反馈系统的变化,并作出相应反应以提高系统的动态响应度和稳定性。论文首先介绍了开关电源的研究现状,并主要针对Boost的拓扑结构及基本原理进行了分析,随后介绍了四种常见的调制方法和两种常用的系统控制模式。对无线传感网络适用的升压电路系统的重要指标进行分析阐述后,本文根据系统所需要的性能指标和功能要求,对电路系统的结构进行了设计和分析,并对外围电路的选择进行了研究,最终提出PWM/PFM混合调制方式、电流控制模式的系统设计方案,本文设计的芯片系统工作频率为600kHz,稳定工作温度为-40℃到125℃,输入电压范围3V到20V,外围电感选择2.2μH,内置了欠压保护、限流保护、过温保护和软启动等芯片保护功能。论文紧接着就芯片系统重要模块包括带隙基准电路、线性稳压器、限流检测电路、峰值电流检测电路、欠压锁存电路和过温保护电路进行了工作原理阐述、电路设计和仿真验证分析。最后运用Candence软件对芯片系统在不同输入电压和输出负载条件下进行了整体仿真验证。目前研究的国内外大多数产品只注重某一负载范围内的效率,而重载和轻载下的效率急速下降,本文设计的升压电路芯片系统经仿真结果表明,在全负载范围内转换效率90%左右,并实现高稳定性,满足电路设计所需要的功能和性能指标。基于0.35μm BCD标准工艺,就本文设计的升压电路芯片系统在典型应用条件下进行电路设计及仿真分析后可得,芯片系统输出电压纹波可以达到40mV左右,线性调整率0.65%/V,负载调整率10.24%/A,转换效率实际可达90%以上,芯片满足系统最初的设计指标和功能要求。