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开关电容矩阵DCDC变换器

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标签: DCDC

DCDC

开关电容矩阵DCDC变换器

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本文提出了一种新型的开关电容矩阵DC/DC变换器,该变换器利用M×N排列的开关电容单元,通过时序信号控制组合开关在充放电状态之间切换,实现电压转换。在充电期,输入电压沿矩阵行向电容充电;放电期,矩阵转置,电容储能沿列向负载放电。文中设计了一个SC(2,3)的矩阵变换器电路,并进行了理论分析和仿真验证。仿真结果显示,该变换器在不同负载条件下的输出稳态电压均低于理论空载电压,表明其实际工作类似于直流变压器,输出电压随负载变化。该变换器具有高能流密度和高效率的优点,转换效率可达90%以上。但由于脉动电流较大,目前主要适用于小功率领域。整体电路结构复杂,但每个单元电路简单,适合集成电路设计和工艺,有望实现单片集成。

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