开关电容AC-AC变换器是由电容和开关管组成的应用于AC-AC领域的电源变换器,能够实现多种变比的电压切换,并且由于开关电容变换器不含有磁性元件,仅以电容作为储能元件,具有功率密度大、体积小、效率高、重量轻等优点。随着开关电源的小型化发展,从最初的传统的DC-DC领域,到现在的AC-AC领域,开关电容变换器在电力电子电路中的应用越来越广泛,应用前景非常广阔。对于开关电容变换器应用于AC-AC领域的拓扑研究是近些年开关电容变换器的研究热点。本文从纵向型和横向型两种不同的研究角度,对开关电容AC-AC变换器拓扑结构进行了深入的研究。纵向型开关电容AC-AC变换器是将应用于AC-AC领域的可以实现变比为1/2和2的1-2型基本单元电路进行结构上的纵向拓展。本文以2-3型和3-4型两种纵向型开关电容AC-AC变换器为例,对纵向型电路拓扑结构的电路结构、基本原理、工作过程等进行了详细地分析。最后推广到N-(N+1)型纵向开关电容AC-AC变换器,以实现1/N至(N+1)/N与1/(N+1)至N/(N+1)等多种不同变比。横向型开关电容AC-AC变换器是将可以实现不同变比的纵向型开关电容AC-AC变换器作为基本单元电路以级联的方式进行连接,实现逐级降压,以实现任意降压变比的AC-AC型开关电容型变换器。本文以实现1/2n变比的开关电容AC-AC变换器为例,对横向型电路拓扑结构的电路结构、基本原理、工作过程等进行了详细的分析。并以实现1/8变比的开关电容AC-AC变换器为例,进行了仿真验证与实验验证。最后对本研究课题现阶段研究成果进行总结,并对开关电容AC-AC变换器拓扑的进一步研究进行展望。