王 康，王久和，王 路

(北京信息科技大学 自动化学院，北京 100192)

0 引 言

随着大数据时代到来，众多数据中心在各地建立，存储并处理每天产生的海量数据，且消耗着大量的电能。限于效率、物理尺寸、成本等因素，应用于该类低压场合的DC-DC变换器需具备高效率、高集成度、低成本等特征。

传统基于电感器的DC-DC变换器(如Buck，Boost变换器)主要依赖体积较大的电感器传输能量，一方面增加了变换器的体积，另一方面电感器的铁芯和线圈损耗增加了变换器总损耗，且由于占空比的限制，该类变换器较难实现高电压增益[1-2]。而开关电容变换器(switched capacitor converter，SCC)则是通过电容器传输能量，得益于电容器的高能量储存密度，变换器的体积可大大减小，易于集成[3-6]。在给定功率下，SCC的开关导通损耗低于基于电感器的直流变换器的开关导通损耗[7]。但是，SCC存在电流过冲、电磁兼容以及由于其自身拓扑而导致电压转换比固定、输出电压不可调节或不能连续调节等问题[8-10]。对此，JIANG S等学者提出了一种基于谐振回路的模块化开关槽式变换器(switched tank converter，STC)，在不降低效率与增加变换器的体积下，解决了SCC电容器电荷重新分配的问题，全负载范围内可实现电容器完全软充电和开关软切换且开关电压应力保持为低压端电压的1倍或2倍电压[11]。为了实现STC输出电压连续可调，HE Y等提出一种高效率、高功率密度且部分功率可调节的STC(partial power regualted STC，PPR-STC)[12]。

考虑到低压场合对DC-DC变换器效率、物理尺寸、成本的限制，且PPR-STC本身具备高效率、高功率密度等优点，因此，笔者选择PPR-STC为对象进行多目标优化研究，进一步提升其综合性能，同时也为其他DC-DC变换器多目标优化提供一个思路。……