本发明公开了高能效小面积电容阵列逐次逼近型模数转换器及转换方法，模数转换器包括电容阵列数模转换器、比较器和逐次逼近开关控制器，本发明提出的模数转换方法在第１、２次比较电容阵列不消耗能量，第３次至第（Ｎ＋２）／２次比较中，参与转换的电容总电容值为２ｉ＋１个单位电容Ｃ，其中，ｉ为１≤ｉ≤（Ｎ?２）／２的自然数，第（Ｎ＋４）／２次至第Ｎ次比较中，参与转换的电容总电容值为２ｊ个单位电容Ｃ，ｊ为１≤ｊ≤（Ｎ?２）／２的自然数，每次比较电容阵列消耗的能量均比传统结构消耗的能量小，能够有效减小电容阵列的平均开关功耗；而且本发明相比传统结构，能有效减少面积。本发明可广泛应用于集成电路领域。