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单电感多输出(single-inductor multiple-output,SIMO)开关变换器因其只采用一个电感实现多路输出,减小了变换器的体积,降低了成本,为手机、平板等需要多路输出电压供电的便携式电子设备提供了一个较好的解决方案。因此,研究SIMO变换器具有重要意义。本论文以工作于电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Boost变换器为研究对象,详细分析其工作原理和工作模态。建立了CCM SIDO Boost变换器的时间平均等效电路,推导了两路输出电压的直流增益表达式以及主电路的功率级传递函数,揭示了CCM SIDO Boost变换器输出支路间存在交叉影响的根本原因,为分析输出支路间的交叉影响提供理论依据。通过仿真电路扫频验证了建模结果的正确性。建立了共模-差模电压型(common mode voltage and differential mode voltage,CMV-DMV)控制CCM SIDO Boost变换器小信号模型,推导了两条输出支路的闭环输出阻抗和交叉影响阻抗传递函数,并从频域的角度通过Bode图对两条输出支路在不同输出电压等级下的交叉影响特性进行了分析。研究结果表明:在两路输出电压不等时,CMV-DMV控制CCM SIDO Boost变换器的高压输出支路对低压输出支路的交叉影响小于低压输出支路对高压输出支路的交叉影响;在两路输出电压相等时,先导通输出支路对后导通输出支路的交叉影响大于后导通输出支路对先导通输出支路的交叉影响。通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。提出了恒定谷值电流型(fixed valley current mode,FVCM)变频控制技术及其实现方案,详细分析了FVCM变频控制CCM SIDO Boost变换器的工作原理及工作时序,推导了FVCM变频控制CCM SIDO Boost变换器的开关频率与主电路参数以及谷值电流参考值的关系式;建立了FVCM变频控制CCM SIDO Boost变换器的小信号模型,推导了闭环输出阻抗和交叉影响阻抗传递函数,并从负载瞬态响应和交叉影响特性两方面与传统的CMV-DMV控制进行对比分析。研究结果表明:与CMV-DMV控制相比,FVCM变频控制提高了CCM SIDO Boost变换器的瞬态响应速度,抑制了输出支路间的交叉影响。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。