功率集成电路作为模拟电路中最重要基本单元之一,从20世纪被发明到如今已经经历了飞速的发展,高低压兼容电路设计大大提高了芯片内的功率密度。新的信息浪潮的来临,如汽车电子、航空航天、高速铁路设备等信息产业的不断发展,对功率集成电路也提出了新的要求,实现功率输出智能化控制在功率集成电路的应用中具有重要意义。由于智能功率集成电路具有完备的保护功能,能够在恶劣的环境中稳定工作,并且具有体积小、通用性好以及效率高等优点。本文的目的是设计一款高边智能功率开关芯片电路,能结合保护电路实现高边功率开关的完整功能。要求芯片能在5V²4V的输入电压范围正常工作,典型工作状态为12V/7A,输出电阻(R_DS（ON）)小于120mΩ,工作温度范围为-40℃¹50℃,同时具有欠压保护、过压保护、过温保护以及负载开路检测等功能。电路设计过程中,首先讨论分析高边智能功率开关的关键技术研究,再对保护电路进行分析、设计以及仿真,最后结合设计指标完成整体电路的分析与设计。工作过程为稳压器将5V²4V的输入电压转换成5V的稳定逻辑电压,为芯片内部低压逻辑电路供电;逻辑控制电路综合了芯片内部保护模块信号、输入信号以及反馈输出信号,实现了对功率开关工作状态的智能化控制,避免异常状态对芯片甚至系统的损坏;振荡器和电荷泵电路用来驱动输出高边功率器件,保证芯片正常工作时栅极电压的稳定性,电荷泵升压迫使输出功率器件工作在低阻值的线性区。本文融合了高边智能功率开关关键技术研究、电路原理分析、电路设计以及仿真实现等过程,采用0.35μm BCD工艺平台,在理论的基础上,运用Hspice仿真工具对电路子模块以及整体电路进行了分析验证。芯片开启延时约为90μs,关断延时约为30μs,过温保护阈值为150℃,滞回温度为10℃。电源电压3.5V⁵V时进入欠压保护,超过24V时过压保护,并且异常状态下状态反馈输出能及时做出反应,仿真结果均满足设计指标。