该设计将应用于国际空间站上的一个大型科学实验—阿尔法磁谱仪。阿尔法磁谱仪的主要目标是精确测量高能宇宙线的能谱，寻找反物质以及暗物质，测定宇宙射线中各元素和同位素的含量，研究γ射线以及捕捉新的奇异物理现象。因为太空装置受到太阳光辐射，位置变化时温度变化非常大，而太空装置内仪器传感系统的温度必须保持在10-20摄氏度内，因而必须研制一热控制系统—即硅微条轨迹探测器的热控制系统TTCS(TrackerThermalControlSystem)。本文研制的TTEP(TrackerThermalElectronicControlPowerSystem)DC-DC变换器，就是针对TTCS的需求，使DC-DC变换器输出可变的直流电压来控制TTCS的制冷和加热装置，以使装置内的温度达到要求。 本文最开始阐述了开关电源发展的现状及其分类，并简要的介绍了开关电源技术的发展趋势，综述了本文研究的背景和意义，最后是论文内容的安排。 论文的主体涉及了两大部分。第一部分是在标准的BuckDC-DC变换器的基础上，针对实际需要改进BuckDC-DC变换器的电路拓扑结构(Topology)。对Buck电路拓扑结构、电路元器件参数进行设计分析，包括功率管Mosfet、滤波电容C、滤波电感L等，使电路达到最佳效果。在参数设计和调试过程中，发现有与现有理论分析结果不符的异常现象，对此异常现象进行了实验和理论分析，给出了产生该异常现象的原因，并进一步分析了Buck变换器作为一类典型的电力电子电路所具有的固有非线性和不确定性。第二部分提出并设计了闭环控制方案，从理论上和实现上综述比较了多种控制方法，认为单周期控制方法较为适用。