相变存储器(PCRAM)凭借其高速、低功耗、高密度、低成本、与标准CMOS工艺兼容等诸多优势而被公认为是最具潜力的下一代非易失性存储器。相变存储器通过利用硫系化合物材料在晶态和非晶态间的电阻差异来实现数据存储，与传统的非易失性存储器相比，其存储单元具有单元尺寸小、循环寿命长、稳定性好、读写速度快等特点。　　本文围绕新型非挥发相变存储器的应用展开，针对多次可编程eFuse应用芯片、带eFuse编程操作的DC-DC转换器芯片、基于相变存储器技术编程操作的I2C总线控制式LED调光驱动芯片及系统解决方案和基于相变存储器技术编程操作的I2C总线控制式USB OTG电源管理芯片及系统解决方案等几个方面进行展开。本文主要研究内容如下:　　1.提出了基于相变存储器操作的eFuse应用芯片整体设计方案，其中包括:根据芯片容量制定存储阵列规划和优化选通模块电路;提出了适用于高速低功耗eFuse芯片的读写编程操作方案;通过测试结果的分析和总结，提出了进一步优化配置相变存储器读写操作性能的手段。　　2.设计了一款基于eFuse编程操作的DC-DC转换器芯片，主要研究内容包括:提出了串联电阻式分段线性电感电流取样技术来确保电感电流取样信号在全负载范围内保持在有效的动态范围内;理论上解释了次谐波振荡的产生机理，设计了自适应斜坡补偿电路来解决电流内环的稳定性问题;建立了针对系统闭合环路的等效小信号模型，分析了影响频域稳定性的主要因素，最后提出PI补偿技术来获得整个环路的稳定性;为优化轻载下DC-DC转换器的电源转换效率，提出了一套轻载变频机制，使得系统电源转换效率在轻载状况下得到了20％以上的提升，结果显示，本文提出的基于PCRAM操作的eFuse编程方案可以良好的解决电源芯片参数优化配置问题。　　3.提出了基于相变存储器操作的I2C总线控制式LED调光驱动系统方案，研究了与相变存储器相结合的I2C接口电路，并且针对八个寄存器配置了对应的八个调光等级;提出了反激式原边反馈结构式AC-DC转换器实现单级功率因素校正的控制算法，分析并推导了LED平均输出电流的计算公式，提出了实现高精度LED恒流控制的电路解决方案;结合I2C串行通信技术和相变存储单元电路，研究出一种数字控制式LED调光控制方案，实现调光精度误差不到0.1％，同时，利用了相变存储器的非易失特性保持住了优化参数的相关配置。　　4.提出了基于相变存储器操作的I2C总线控制式USB OTG电源管理设计方案;提出了适用于单节锂电池充电的基本解决方案，设计出一种改进型的误差放大器，使得恒流/恒压控制模式均在同一反馈环路下实现，并且不同充电模式之间能够实现平滑过渡。