开关电容电路一直以来是电力电子研究的热门领域。本文首先以2种开关电容2倍升压电路——对称型升压电路和非对称型升压电路作为重点研究对象。从2种不同的升压电路的工作原理分析开始,继而给出2种升压电路在一个开关周期内的瞬态输出电压表达式;并用理论输出电压波形与仿真输出电压波形对比,从而验证原理分析的正确性。本文给出了两种不同接法的等效电路,推导出其等效内阻公式,并比较了两种电路增益和效率;对称型升压电路仅改变了输入输出位置效率提升了4%,进而得出了具有更好性能的结论。开关电容升压电路的等效内阻是决定电路升压效率以及带负载能力的重要因素。本文以开关电容电路的等效内阻公式作为依据,采用方差分析的方法,按开关频率、电容容值和MOSFET通态电阻三个因素对其进行研究,得出通态电阻影响最大的结论。本文讨论的开关电容升压电路不仅可以在实现交流-交流变换,还可以实现直流-直流变换,通过进一步研究,发现这种电路还可以用于各种常用波形例如三角波、矩形波和梯形波的变换。本文利用一台脉冲电源作为输入验证了开关电容电路可以实现多种波形变换,并且论述了开关电容电路多种波形变换的局限并给出了解决方法。最后,本文进一步提出了一种基于开关电容升压电路的新型三角波发生器。这种三角波发生器无需运放、反馈电路,产生的三角波频率和幅值可调。文中给出了这种开关电容三角波发生器的拓扑结构,对其工作原理进行了理论分析,从中得出了输出三角波峰-峰值、峰值和谷值与电路参数之间的关系。然后利用最小二乘法分析了输出三角波线性度和对称度与电路参数的关系,进而给出了一种输出任意参数三角波的参数设计方法并进行了实验来验证这种参数设计方法的可行性。