UPS广泛应用于国民经济的各个领域。本文是针对UPS系统中PFC整流和三电平逆变器的研究。本文PFC采用平均电流控制芯片LT1248,论述了其工作原理,采用了双Boost的新型拓扑,阐述了功率和控制电路的设计方法。推导了电流内环、电压外环的小信号模型,采用串联校正设计了补偿网络。补偿后的电流环增加了内环的带宽,加大了高频段的衰减,抑制了开关噪声,提高了内环的动态性能;补偿后的电压环减小了外环带宽,加大了中频段的衰减,抑制了输出电压次谐波干扰,提高了外环的稳态性能。经过仿真和实验验证,UPS输入端的功率因数提高到90%以上。本文对三电平逆变器的拓扑和控制做了分类。介绍了功率和控制电路的设计方法。比较了单相SPWM各方法的特点。推导了三电平单相逆变器的数学模型,采用了极点配置PID瞬时值反馈的控制策略,论述了PID串联校正的设计方法。仿真分析了参数ζ,ωn,n的取值不同对系统的影响,得出在系统截止频率要求范围内,ζ,ωn,n越大,系统稳态、动态性能越好的结论。分析了PID瞬时值反馈稳态精度不佳的原因,增加了均值PI外环,使输出电压幅值无静差。本文还对数字化PID做了论述,比较了位置式和增量式算法的特点和适用范围,给出了算法流程图。通过仿真和实验验证,逆变器具有良好的稳态和动态性能。本文针对三电平逆变器的中点平衡问题,分析了中点波动的成因和危害,采用了针对三相SPWM控制的载波浮动的中点平衡控制策略,并论述了PFC母线平衡控制与逆变器直流偏磁控制对于中点平衡的作用。