UPS系统可以提供优质电能并保证电力供应连续的电力电子装置,已经在在工业系统等领域中得到广泛的应用。在众多UPS结构中,在线式UPS的性能最好,应用最为广泛。在线式UPS输入侧,传统的二极管整流,由于其较低的电压利用率和功率因数,已经无法满足对改善电网质量的需要。为了解决UPS输入侧的谐波污染问题,本文将单相电压型PWM整流器应用于UPS系统,着重研究使用低成本DSP控制系统实现预测电流控制算法,达到控制PWM整流器的目的。本文在查阅了大量国内外相关文献的基础上,追溯了PWM整流器的发展历程、介绍了PWM整流器发展现状以及研究趋势,分析了目前PWM整流器的拓扑和电流控制方法。本文详细介绍了单相电压型PWM整流器的工作原理,对采用双极性调制方法的PWM整流器工作模式进行了深入探讨,使用状态空间平均法对单相电压型PWM整流器的电压环和电流环进行了建模分析,在此基础上使用MATLAB提供的PID Tuner进行了环路补偿设计,最后选择双线性法将控制进行离散化处理,以便数字化控制器设计。文章使用新型预测电流控制法来改造传统的电流控制环,目的是为了解决低成本的DSP的处理速度与控制算法运算量之间的矛盾。通过MATLAB的仿真对比了两种电流控制策略,分析了这两种控制策略的特点。为了验证预测电流算法的有效性,使用dsPIC33FJ16GS504控制芯片设计了单相PWM整流器的数字控制系统。对定点DSP数据处理、软启动程序、增量式PI算法以及两种数字滤波器的设计了详细的描述并且给出了源代码。本文详细论述了单相PWM整流器的硬件设计。包括储能电感的设计,滤波电容的选型以及主电路中开关管的选型,控制电路中的信号调理电路设计,硬件保护电路和隔离电源的设计等等。结合软件和硬件设计,通过实验结果验证了这种新型预测电流控制算法可以实现单相PWM整流器交流侧电感电流的正弦化。