不间断电源UPS(Uninterrupted Power Supply),以整流电路、储能环节与逆变器为核心组成部分,可以在电网电路出现故障仍能够提供恒压、恒频、无间断的正弦波交流电。因此其在医疗、金融、通信、工业控制等领域应用广泛,给日常生活带来许多便利的同时,也解决了因片刻断电带来无法拟补的损失。但是现如今的UPS依旧存在不少的缺陷,本文针对传统UPS在输入整流环节会给电网带来污染,并且电能利用率低的缺点,开展了对有源功率因数校正的研究,在UPS输入端采用Boost型功率因数校正,解决了由于整流而引起的电压电流不同相而电能利用低的问题,并且利用Matlab软件对Boost型有源功率电路进行了仿真给出了仿真波形,结果验证了有源功率因数校正能够降低污染,提高电能利用率。然后,本文针对传统UPS电源在蓄电池与逆变环节采用独立的Boost与Buck型变换电路,使得电路结构复杂、成本高,进行对双向DC/DC变换的研究,减化了电路,降低了系统体积。最后,由于UPS电源在逆变环节的控制算法一直都不明确,本文则进行了对高效节能的空间矢量算法展开了研究,采用ARM单片机作为控制器,控制矢量算法作为控制策略,并将其运用到单相UPS电源中,解决了原分立元器件因温度漂移而引起的一系列问题,使得整个系统向数字化方向发展。在本章最后利用了Matlab软件对空间矢量算法的实现,给出了实验整体框图与实验输出波形。本文最后根据UPS数字化控制系统的硬件结构和软件流程,设计了基于ATM32F103ZET6单片机的单相在线式UPS电源,给出了软件设计的流程图与部分子程序。