开关电容DC-DC转换器：从变压器模型到电路的演进

来源：电子与信息学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：黄沫, 陈中俊, 夏添, 杨在天

单位：澳门大学模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室 澳门 999078

摘要：开关电容(Switched Capacitor, SC) DC-DC转换器在很多领域有着广泛的应用。为应对大电压转换比(Voltage Conversion Ratio, VCR)的情况，前人提出了诸多拓扑结构。常用的拓扑结构包括Dickson，Cockcroft-Walton，Series-Parallel，Ladder，Fibonacci，Divider等等。这些拓扑结构有着各自的性能特点，适用于不同的场景。然而，对于这些不同的拓扑结构是如何产生的，本质的区别是什么，各自的优缺点是什么，并无直观的解释和分析。因此，该文从开关电容DC-DC转换器的等效变压器模型入手，分析了各个拓扑之间的本质区别，并展示了从等效模型到实际电路的演进过程，解释了规则和原因。

关键词：开关电容, DC-DC转换器, 变压器模型, 演进

基金资助：国家自然科学基金(61974046)