开关电容变换器的研究论文

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1、开关电容变换器是一种典型的无感变换器，电路中主要出开关管和电容器來实现电压变换和能量转换，由于电路中不含电感和变压器，可以大大缩小电源休积，减轻重量，并且易于在芯片上集成。随着电子设备的小型化，开关电容DC-DC变换器将具有广阔的应用前景。基于开关电容DC-DC变换器的研究现状，本文首先系统地阐述了开关电容DC-DC变换器的工作原理以及口前的一•些最新的发展趋势和研究方向，并从川选择有新意和价值的开关电容谐振变换器作为研究课题。传统的开关电容变换器在电容周期性的充放电过程屮会产生很大的电流应力，并且随着输岀电流

2、的增加，变换器的效率将急剧下降，因此，传统的开关电容变换器只能使用在输岀电流很小的场合。为了解决这一问题，本文针对一种谐振型开关电容变换器拓扑，详细分析了其工作原理和设计方法，实验结果验证了此类变换器的高效性和高功率性。在第5部分中，着眼于2倍压的传统型和谐振型开关电容变换器的寄生参数分析。由丁理想模型和实际屯路之间存在很大的性能差异，分析中通过加入屯路元件寄生屯阻，给岀了一种修正模型。采用修正模型分析了电路的负载效应和电路参数之间的变化关系。输岀电压的精确表达式表明了谐振型开关电容变换器性能明显优于传统型开关

3、电容变换器，同时提供了变换器的一种输岀电压调节方式。仿真结果验证了性能分析的正确性。关键词：开关电容谐振变换器零电流开关AbstractCapacitorconverterisakindoftypicalinductorlessconverterjtistheswitchandcapacitorinthecircuitthatachievethevoltageconversionandenergytransfer.fbrtheabsenceofthemagneticcomponents,thesizeandwe

4、ightoftheconverterwillreduce,andeasytointegration.Withtheminiaturizationofelectronicequipment,switchedcapacitorDC-DCconverterwillhavebroadapplicationprospects.AccordingtothepresentsituationofstudyingonswitchedcapacitorDC-DCconverterjnthepaper,firstlysystemat

5、icallyexplaintheprincipleofswitchedcapacitorDC-DCconvertersandnewtrendsinrecentyearsinthisarea,andchoosetheresonantswitchedcapacitorDC-DCconverterasmymainobjectiveforitsnoveltyandthebrightprospect.Duringtheperiodicalcharginganddischargingoperationinthecapaci

6、tors,currentstressisusuallyveryhighforconventionalswitchedcapacitorconverter,anditsefficiencyismuchdecreasedastheoutputcurrentisincreased.Asaresult,conventionalswitchedcapacitorhavebeenlimitedtobeusedwithaverysmalloutputcurrent.Tosolvethisproblemsresonantswi

7、tchedcapacitorconvertertopologyispresentedinthispaper,thetheoreticalanalysisanddesignmethodaredescribedindetail,Highefficiencyandhighpowerareconfirmedbyexperimentalresults.Inpart5,focusontheparasiticalparametricanalysisofadouble-modeconventionalandresonantsw

8、itchedcapacitorconverter.Sincethereexistsgreatperformancedifferencesbetweenidealmodelandrealcircuitjntheworkpresentedamodifiedmodelbyaddingtheparasiticalresistanceofcircuitcomponents.Themodified