对于某些长期休眠的传感网节点芯片,常开区模块（Always-on Block,AoB）会采用低电压工作以获得较低的休眠功耗。开关电容直流转换器（DC-DC）具有成本低、集成度高的特点,在低电压、低负载下能实现相对较高的转换效率;相比于低压降线性调节器（Light Dropout Regulator,LDO）和电感电压转换器（Buck）,更适合应用于AoB电路。为了进一步提升AoB电路的功耗收益,需要在低负载应用条件下研究高转换效率的开关电容DC-DC。本文系统地阐述了基于自供电和负载自适应调节的开关电容DC-DC的设计方案。为了降低控制电路损耗,提出一种自供电方案,将开关电容DC-DC电路划分为V_DD电压域和V_OUT电压域,分别对应于启动工作模式和负载自适应调节工作模式。采用开关电容拓扑结构的输出电压V_OUT作为负载自适应调节模块的电源电压,低电压自供电方式可大大提升低负载条件下的转换效率。为克服传统时钟频率调节方案无法同时实现低功耗和连续性调节的缺点,提出一种阶跃式脉冲调制方案。当负载处于稳态时,间断性地输出几个时钟脉冲,维持输出电压稳定;当负载变化时,根据负载大小调整脉冲个数,完成负载响应。在极低负载下,这个间断性地调节方式有利于提高转换效率。本文的开关电容DC-DC电路在GF 0.13μm工艺上完成电路和版图设计,输入电压3V,输出电压0.7V,电路面积0.14mm²。仿真结果表明,在200nA¹μA负载范围内输出纹波电压小于7mV;1μA和200nA负载情况下的转换效率分别为62%和49%,达到了设计目标。