随着开关电源技术的快速发展,为满足不同设备对芯片的性能需求,业界提出了多种调制模式,包括有脉冲宽度调制(PWM)模式、脉冲频率调制(PFM)模式和跨周期调制(PSM)模式等。各种调制模式都具有各自的优缺点,如PWM调制模式在重载时具有高效率,但是在轻载时效率却大幅降低;PSM调制模式能够保证芯片在整个负载范围内都具有高转换效率,但是输出电压纹波较大。因此,为了提高开关电源的性能,采用混合模式调制的开关电源变换器芯片正逐渐成为研究热点。本文设计了一款基于PWM/PSM混合模式调制的升压型(Boost)DC-DC变换器芯片,其输入电压范围为3.2~4.2V,输出电压为5.2V,最大负载电流为1A,PWM模式下系统工作频率为1MHz,在占空比低于15%时,系统进入PSM调制模式。Boost芯片采用中芯国际SMIC 0.18μm工艺,基于Cadence软件进行设计、仿真和验证;同时,采用SIMPLIS软件进行建模仿真,保证芯片在整个工作条件下稳定工作。其中,设计了一款无运放高精度带隙基准电路,进一步提高输出电压精度;同时,采用数字逻辑方式实现PWM/PSM切换电路的设计,以降低功耗并提高轻载时的效率。仿真结果表明,本文设计的PWM/PSM混合模式升压型(Boost)变换器芯片最高输出转换效率为93.8%,最低输出转换效率为82.2%,输出电压纹波小于50m V,因此所设计的PWM/PSM混合模式Boost转换器芯片具有低纹波系数、高转换效率等特点。