随着社会发展和信息技术的不断进步，移动手机、便携式电脑、可穿戴设备等电子产品日益成为人们生活中的必需品。展望未来，5G商用、物联网以及人工智能等技术的大规模发展与应用，将掀起又一波的电子产品新浪潮。电源管理芯片作为集成电路的基础芯片、控制电子设备的动力源头，是电子产品所必需的。电源管理芯片通过对电池电能的调节、监测，为系统保持最佳运行状态提供能量支持。因此，其性能优劣直接对电子设备的用户体验产生明显的影响。

随着电子设备功能多样化体积小型化，对于电源管理芯片也提出了更高的要求，更高的转换效率、更宽的输出范围以及更高的转换效率是其中的重点。在电池容量不断提升的同时，提高电子设备的电源效率可以延长设备的使用时间。为了在全负载范围内都能保持高效率、低纹波，本文采用自适应导通控制方法，根据不同的负载条件选择合适的工作状态，使得开关频率在连续导通模式下相对恒定，而在非连续导通模式下，开关频率随着负载电流的减小而降低，从而保证开关电源芯片在不同的负载条件下，都能保持较高的效率。

图1. 自适应导通控制电路。

在降压转换器中，相对于二极管，同步整流技术更得到市场的接纳。在同步整流技术中，采用MOS管作为同步整流管，其本身的低导通电阻特性，极大地降低了导通损耗。

西安电子科技大学微电子学院柴常春教授课题组以谷值电流模降压型DC–DC变换器为研究，介绍了降压型DC–DC的基本理论，通过对自适应导通控制电路以及零电感电流检测电路的设计，确保电路能够在CCM以及DCM之间自由切换以及实现CCM下，开关频率的恒定；通过对补偿电路的设计，确保环路的稳定，并优化电路以达到2A的带载能力；此外，对于多模式的探索，使得转换器在不同的负载条件下能够工作在最佳状态。对于开关电源的带载能力、瞬态响应、效率提高以及环路稳定性等方面的研究，具有重要的研究价值与实用价值。

A high performance adaptive on-time controlled valley-current-mode DC–DC buck converter

Chanrong Jiang, Changchun Chai, Chenxi Han, Yintang Yang

J. Semicond. 2020, 41(6): 062402

doi: 10.1088/1674-4926/41/6/062402

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