近年來，便攜式設備如掌上電腦、個人通信設備等電子消費產品得到了飛速發展，這些電子產品均采用鋰電池供電。鋰離子電池的電壓隨著充放電狀態的改變會發生很大變化，使得電池電壓可能高于、也可能低于系統所需電源電壓，需要升壓/降壓DCDC轉換器將變化的電池電壓轉換為穩定的直流電壓，實現升壓模式與降壓模式之間的平滑過渡和提高過渡模式的效率是升壓/降壓DC-DC轉換器研究的熱點和難點。本文首先介紹了H橋升壓降壓轉換器的工作原理與存在的問題。系統在升壓和降壓轉換過程中，會發生跳周期現象，產生較大輸出紋波，因此本文提出在該轉換模式下，增加H橋非反相工作模式作為過渡模式，以減小系統的輸出紋波。在過渡模式下為了得到高的轉換效率，因此本文改進H橋非反相工作模式，來提高系統的轉換效率。其次，本文推導出H橋升壓/降壓轉換器的三種工作模式包括升壓模式、過渡模式、降壓模式的小信號模型，用 sisotool工具搭建系統頻域模型，確定系統的補償方案，再用 simulink搭建整個H橋升壓降壓轉換器系統，在三種工作模式下驗證補償方案。最后，本論文采用035 um TSMCCMOS工藝設計H橋升壓/降壓DCDC轉換器，可輸入電壓范圍是2.7-52V，VFB為1.2V，開關頻率范圍為300KHz-2MHz，輸出最大電流為600mA。提取電路網表，在開關頻率為1MH條件下，Hspice仿真與分析，從仿真結果上看，當輸出電阻分別為R=5.59和R=339重載情況下下，系統在升壓模式的轉換效率為91%和94%、在升壓降壓模式的轉換效率為75%和83%、在降壓模式下轉換效為73%和79%，過渡模式下的紋波為30mV：當輸出電阻R=509輕載條件下，輸入電壓分別為2.7V、3.3V、4.2V，系統的轉換效率分別為79%、65%、73%以上結果表明本文所實現的DC電路達到高效、紋波小的要求
化石能源日趨枯竭，核能發展受限，能源問題愈來愈成為全人類所不可避免的一個嚴峻挑戰。光伏發電技術是太陽能利用的主要形式。基于提高太陽能轉換效率的最大功率點跟蹤（Maximum power point tracking，簡稱MPPT）的提出與應用為光伏發電系統的優化利用提供了堅實的基礎。本文針對MPPT技術開展了細致的工作計劃，完成了以MPPT控制器為核心的光伏發電系統設計和仿真，較好地解決了能量轉換低下的問題。首先，總體介紹了光伏發電系統。其次，闡述了光伏發電系統基本原理。然后就MPPT控制器的實現部分-DCDC變換電路，闡述了電路CCM工作模式，利用兩種方法對Buck和Boost電路進行了建模和仿真分析.Boost電路設計簡便、可升壓，且能夠保證一直工作于CCM下，具有更實用的特點，更進一步地，說明了傳統MPPT算法的實現原理和控制流程，仿真研究表明改進型變步長擾動觀察法在光強變化時具有較好的跟蹤控制性能，但是溫度變化時跟蹤效果差。針對傳統算改進型擾動觀察發法不能很好地響應環境的變化同時存在嚴重振蕩，偏差較大的情況，提出一種人工智能控制方法--模糊控制法，進行系統分析，模糊控制規則確定以及FIS編輯器參數設置等，完成了系統的設計。最后搭建出光伏發電MPPT人工智能控制系統的仿真模型，設置相關參數。通過仿真結果的比較和分析驗證了模糊控制法的有效性和可行性。
