随着近些年来便携式电子产品的爆发式增长,与其直接相关的电源管理芯片的市场也得到了高速成长,对电源管理芯片的要求也越来越高,包括更高的效率、更低的功耗及更高的可靠性等。本文正是针对目前电源管理芯片技术发展的要求,分析并设计了一款高效率同步整流降压型DC-DC变换器。本文首先介绍了降压型DC-DC的拓扑结构和基本工作原理,详细阐述了三种经典的DC-DC变换器的控制模式的优缺点。为提高芯片效率,引入同步整流技术,介绍了同步整流技术的原理及存在的问题。又进一步详细分析DC-DC变换器的损耗产生原因,为减小损耗提供理论基础。最后根据芯片的参数指标要求和基础理论,提出了系统的整体设计方案,并建立数学模型,利用Matlab工具进行仿真,验证了方案的可行性。根据电路的总体架构来进一步设计可实现的电路,本文重点介绍了该系统中的重点电路模块,包括带隙基准源、误差放大器和保护电路等,并利用Hspice工具对其进行了仿真验证。完成了模块设计后,将整个电路进行联合仿真。芯片实现采用华润上华0.5微米BCD工艺,利用Hspice进行仿真。仿真结果表明该芯片能稳定输出0.8V到10V的连续电压,效率可高达95%,输出纹波低于输出电压的1%,具有良好的线性调整率和负载调整率,达到设计指标要求。