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信息化、数字化、自动化、互动化是智能电网的发展目标，先进电力电子技术是建设智能电网的重要技术手段。近年来，伴随着微电子技术与电力电子技术的发展结合，新一代电力集成器件具有高频化和全控型的特点，这也使得传统的电力电子技术逐渐迈向现代化电力电子技术的新时代。芯片集成度不断提高，温升的问题导致其性能和可靠性大大降低，这正成为一个亟须认真对待的重大问题。例如，发动机的高温环境使得机载发动机检测用电子产品难以稳定工作，而机载设备对体积和重量要求严格，常规热控方式难以满足发动机检测用大功率电子产品的散热需求。热电制冷器件能够通过电能-热能的转换进行定向定点热传导，其制冷功率密度大、体积小、质量轻的特点，可满足机载发动机检测用大功率电子产品的散热需求。 本成果针对微小有限空间内芯片等高功率元器件的制冷需求，对基于帕尔贴效应的热控系统进行了设计和研制，从仿真设计、器件集成和系统集成等层面展开研究，热控系统表现出优异的性能，具体表现为以下几个方面： 1.基于热电制冷器的热控系统，能够应用于小空间的热源温度控制，并迅速达到20 ℃。 2.基于热电制冷器的热控系统，可以通过调整输出占空比以调整制冷功率，使芯片温度快速降低。 3.基于热电制冷器的热控系统，在低电流、低电压的条件下具有良好的温控效果，对于设备能源的消耗较小。 4.基于热电制冷器的热控系统，通过仿真指导设计的方式，应用了高面内热导率介质层，使得芯片表面温度分布更加均匀，成功消除高温点的危害；此外，使用无源散热手段对热电制冷器热端温度进行控制，提高了系统制冷效率。 5.本研究中的热控系统采用固态部件，相较于具有活动部件的热控系统，具有较高可靠性。 综上，热电制冷系统在航空航天领域中应用具有明显优势，十分适合在空间、重量要求严格的场合使用。