在航空航天领域,机械制冷机以其体积小,重量轻,稳定性高等优点成为红外探测器组件的重要组成部分,机械制冷机驱动电路输出谐波特性对机械制冷机性能和整体电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility,EMC)的影响比较大,会间接对高分辨率相机系统稳定成像产生影响。在工程实践中发现驱动电路性能输出存在一定的谐波,也即输出电压总的谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD),会导致驱动信号畸变、驱动效率下降等问题。针对这些问题本文对机械制冷机驱动电路进行了以下几个方面的研究:首先,根据电路的相关理论对驱动电路输出谐波进行理论分析,对滤波器的优化方法和自举电路的优化方法进行了研究。研究发现驱动电路谐波的产生主要受自举电路性能的影响,驱动电路谐波的滤除效果受滤波器性能的影响。因而降低驱动电路输出THD的方法为减少自举电路的谐波产生、提升滤波器的谐波滤除效果,因此课题的研究内容为滤波器和自举电路的优化设计。其次,软件的运用能够提高课题研究的速度和精度。滤波器的研究采用了Matlab的Simulink模块,Simulink特有的POWERGUI模块对驱动电路可以进行谐波分析,通过仿真模型对驱动电路输出THD和波形研究可以指导滤波器设计同时跟理论分析和实验进行验证;自举电路的研究引入了ANSYS Simplorer软件,通过Simplorer可以对实际电路建模,结合实验对自举电路进行研究。然后,对滤波器的研究从设计方法和器件L与C对输出的影响进行。滤波器设计采用截止频率法,截止频率法的优点是根据截止频率能够设计出多组滤波器,便于优化。对器件L与C影响的研究引入了滤波器传递函数和波特图,最后结合实验进行验证,研究结果对滤波器的优化提供了支持;自举电路的研究主要为电阻和电容参数选取规律的研究,通过仿真和实验可以确定电阻和电容的最佳取值。最后,经过研究得出了滤波器参数的设计规律,通过实验测试驱动电路输出Uthd<3%,THD含量大幅降低,从而验证了设计的合理性;自举电路研究方面,对电容和电阻的取值从多个角度进行了分析,研究出了电容和电阻的取值规律,通过试验测试驱动电路输出Uthd<3.1%,优化后的自举电路输出的驱动波形畸变大幅减小;对驱动电路进行了优化设计,通过试验测试优化后的驱动电路输出Uthd<2.2%,效率提升了5%,各方面性能都大大提高,从而验证了设计的合理性。