煤矿井下的供电系统中存在各种干扰，如公用电网中的干扰、大型电机的启停及大功率SCR整流器的使用所产生的干扰等。而井下许多重要的用电设备对供电质量和供电连续性要求很高，这些干扰会影响井下各种系统的正常工作，甚至会损坏系统，导致停产。为了保证煤矿井下重要设备电力供应的连续性和可靠性，消除各种干扰对用电设备的影响，避免负载对电网产生干扰，为煤矿井下对供电质量要求很高的用电设备配备UPS就显得尤为重要。而矿用在线式数字化UPS在矿井下的使用，可以大幅度地提高矿用重要设备电力供应的连续性、安全性和可靠性，具有显著的经济效益和社会效益。因此，研究矿用在线式数字化UPS具有重要的现实意义和应用价值。 针对煤矿井下电网供电质量差，无法满足重要设备对供电质量要求的现状，本文研究了矿用在线式数字化UPS，主要内容如下: 分析了矿用在线式数字化UPS系统功能要求，设计了系统整体方案，包括主电路拓扑结构、主控单元、各种系统信号检测电路、保护电路、整流驱动电路、逆变驱动电路、辅助电源电路、显示电路、远程通信接口电路，绘制了系统的总体框图，制定了系统的技术指标。 分析了二极管整流器、晶闸管整流器和PWM整流器的优缺点，研究了PWM整流器原理、三相电压型PWM整流器的拓扑结构。建立了三相电压型PWM整流器在各种坐标系下的数学模型，对比分析了电压型PWM整流器的各种控制方法，选用了电压电流双闭环的控制方法。研究了整流器的SVPWM控制，给出了电压空间矢量实现的简化算法和电路主要参数的计算方法，最后在MATLAB/Simulink中对SVPWM仿真模型和三相电压型PWM整流器仿真模型进行了仿真。仿真结果表明:设计方法可行，仿真模型正确；整流器的输入功率因数接近1，输出直流电压稳定，输入电流的THD低。 研究了三相逆变器的拓扑结构，建立了三相电压型PWM逆变器在各种坐标系下的数学模型，选择了基于电压空间矢量PWM的电压电流双闭环控制方式，给出了逆变器系统的解耦控制框图，最后在MATLAB/Simulink中对逆变器仿真模型进行了仿真。仿真结果表明:设计方法可行，仿真模型正确；逆变器输出功率因数范围宽，输入直流母线电压范围宽，输出电压电流精度高，输出电压电流THD低。 进行了系统的硬件电路设计，主要包括系统主电路、驱动电路以及保护电路。