随着社会的高速发展，越来越多的公共建筑要求很高的供电质量，EPS（Emergency Power Supply）和UPS（Un-interruptible Power Supply）一样，都是能够提供连续电能的装置，已经大量地应用于众多场所。高性能DSP控制器的出现使EPS的数字化控制成为一种发展趋势。DSP的应用可以大大提高EPS产品输出电压的稳定性和自身的可靠性，同时能改善系统的稳态性能。本文采用TMS320F2812作为系统的核心控制芯片，研究和开发了单相EPS应急电源。首先介绍了EPS的特点、EPS与UPS的比较、EPS发展现状以及EPS的结构。然后以单相EPS主电路的拓扑结构为基础，阐述了PWM控制技术及调制方法，比较了几种调制方法后采用了单极倍频SPWM调制方法。重点分析了EPS主电路中最重要的部分——逆变器环节，设计了逆变器元器件重要参数。比较滤波电感电流内环输出电压外环的控制和滤波电容电流内环输出电压外环的控制这两种控制方案，体现了电容电流内环电压输出外环的优越性。全文围绕电容电流内环和电压外环双环瞬时值控制技术进行了理论分析，同时结合仿真和实验来讨论如何提高EPS应急电源的性能，改善输出电压波形质量。针对EPS应急电源的控制策略，可采用重复控制、无拍差控制、PID控制等。由于PID控制容易兼顾控制系统的稳态性能和动态性能，且算法简单，容易实现、可靠性高，已经成为现阶段最流行的控制方法。本文研究了基于极点配置的PI控制器的设计方法，仿真和实验结果显示这种PI控制器的设计方案是最合理的。基于上述理论研究的成果，给出了EPS的硬件设计，包括主电路和控制电路的设计。主电路的设计包括单相桥式逆变电路、辅助电源的设计；结合DSP控制芯片的功能，给出了最小系统，设计了驱动电路、采样、检测、故障保护电路及蓄电池巡检模块等。基于硬件设计，设计了系统的软件部分，给出了部分程序的流程图。本文最后在一台样机上实现了逆变器双环控制，实验结果与理论计算相符，能够得到满意的波形。