不间断电源(UPS)是一种非常重要的应急供电设备。在输入市电发生中断时,UPS可以持续一段时间供电给办公电脑等设备,同时在市电发生异常时,UPS还可以对市电进行有效的净化。目前,UPS在企业甚至是家庭等领域得到了广泛的应用,其重要性也将日益提高。本论文首先介绍了课题的背景及其技术现状;分析了UPS整机供电系统的构成及主要性能指标,以及五种工作模式下电路的工作原理;研究了UPS系统各主要模块的工作原理,包括三相桥式全控整流电路、BOOST升压电路、蓄电池充电模块、逆变器模块的工作原理及其控制策略。在此基础上,对UPS系统的整流电路、BOOST型PFC电路、采样电路(电流采样电路和电压采样电路)、逆变器模块进行了设计,对逆变器主功率半导体开关管、输出电感、直流母线电容及输出滤波电容等参数进行了详细的计算分析;另外,论文对作为UPS核心的逆变器控制系统进行了重点研究,建立了三电平逆变电路模块的控制模型,分析了对称数字的PWM波产生机制,实现了基于DSP的SPWM信号波输出。论文完成了系统控制软件的总体设计,主要包括系统主程序、定时中断程序、逆变器电压控制环和电流控制环的程序设计等。最后,对所设计的UPS样机的各主要性能指标,包括输出电压波形的动态特性、输出电流的谐波畸变率、输出电压精度、整机的效率等进行了测试。实验结果验证了软硬件设计的合理性和理论分析的正确性。