相比于传统的线性稳压器,开关电源电路因其所能达到的更高效率与更广的输出电压范围得到了广泛的使用。Buck电路作为降压型开关电源拓扑的一种,具有输出电压纹波小,工作效率较高的优点。由于恒定频率的Buck电路在稳定状态下能够提供较小的纹波与更加稳定的输出电平,因此在对供电电压稳定性有一定要求的电子产品中受到了广泛的应用。然而峰值电流模式PWM调制的Buck电路其电压环路带宽受限于开关频率,导致响应速度相较于电流环环路来说过慢,应对大的负载跳变时无法及时调节功率级电路功率输出,使得输出电压出现大的波动,影响了输出电压的稳定供电。针对恒定频率Buck电路的瞬态增强设计成为一种减小电压过冲的有效手段,也因此成为开关电源设计的研究热点之一。在此背景下,本文针对快速的负载跳变响应带来的过冲现象,设计了一款具有瞬态增强功能的Buck电路。本文设计电路输入电压为6.5V,输出电压典型值3.3V,负载电流范围0～1A。本文首先分析了PWM峰值电流模式Buck电路的环路小信号模型并设计频率补偿网络。介绍了非线性环路控制的概念,而后重点分析了本文所设计的非线性环路减小输出电压波动的原理并以本文基本环路为例计算了预期效果,根据分析设计瞬态增强功能的触发条件与持续时间。通过对电路毛刺电压的影响进行了时域分析,设计了能够有效衰减毛刺信号与高频噪声的带通滤波器。最后以理论分析为基础设计了所需电路并实现整体电路功能。基于上述分析,本文电路采用了HG0.35BCD工艺,使用Virtuoso软件搭建了整体电路系统并进行仿真验证。分别对基本环路与加入了瞬态增强功能的环路应对负载跳变时的过冲现象进行了仿真与结果对比。仿真结果表明,对于本文轻载应用下的传统Buck电路环路,加入了瞬态增强功能后其下冲减小为原有大小的43%,上冲减小为原有大小的61.5%,有效减小了负载跳变时的电压波动,完成了设计目标。