摘 要:开关电容变换器是一种典型的无感变换器，电路中主要由开关管和电容器来实现电压变化和能量转换，因为电路中不含电感和变压器，能够大大缩小电源体积，减轻质量，并且容易在芯片上集成。随着电子设备的小型化，开关电容DC-DC变换器将具备广泛的应用前景。

根据开关电容DC-DC变换器的研究现状，本文首先系统地阐述了典型开关电容DC-DC 变换器的工作原理，得出输入电压与输出电压关系，并介绍了PWM控制、准开关控制、电压跟随控制等常用控制方法。基于两级组合变换电路的思想，采用了将开关电容变换电路和双向变换电路结合的两级组合高变比双向变换电路，分析了两种模式下的工作原理和工作特性，并计算效率。该电路对电压进行两级变换，先进行预变换，然后再变换为要求电压。采用两级组合双向变换器，不仅能够实现高压比、体积小、重量轻、功率密度大以及电路可集成，而且还能够只用较小的电感就有较好的电压调整特性，拥有较高的变换效率。该组合电路可很好应用在多端口蓄电池光伏发电系统和电动工具等需要高压比、能量双向流动的地方。 最后，利用MATLAB对开关电容高变比双向变换电路进行，对工作特性进行了验证。  

关键词：开关电容；双向；MATLAB仿真

目录

摘要

abstract

第1章 绪论-1

1.1研究背景-1

1.2国内外研究现状-1

1.3本文主要内容-2

第2章 基本开关电容DC-DC变换器-3

2.1 典型开关电容DC-DC变换器的基本原理-3

2.1.1降压型开关电容DC-DC变换器-3

2.1.2升压型开关电容DC-DC变换器-3

2.1.3 互补型开关电容DC-DC变换器-4

2.1.4高阶开关电容DC-DC变换器-4

2.1.5谐振开关电容DC-DC变换器-5

2.2开关电容DC-DC变换器的控制方法-6

2.2.1 PWM控制-6

2.2.2 准开关控制-7

2.2.3 电压跟随控制-8

第3章 开关电容双向高变比DC-DC变换器.11

3.1电路原理-11

3.1.1模式A-11

3.1.2模式B-12

3.2电路工作特性分析-14

3.2.1模式A-14

3.2.2模式B-16

3.3电路设计与效率-17

3.3.1电路设计-17

3.3.2电路工作效率-17

第4章 开关电容DC-DC变换器模型仿真-19

4.1降压变换仿真-19

4.1.1电路波形分析-19

4.2.2工作效率分析-20

4.2升压变换仿真-21

4.2.1电路波形分析-21

4.2.3仿真结果分析-24

第5章 结论与展望-25

5.1结论-25

5.2不足之处及未来展望-25

参考文献-26

致  谢-27