开关电源装置的控制电路的制作方法

本发明涉及一种开关电源装置的控制电路，特别是由半导体集成电路构成的控制电路。

背景技术：

在开关电源中，通过对输出电压进行监视并反馈其结果，来通过开关动作调整输出电压。通过这种反馈控制来抑制开关电源的输出电压的变动。因此，使进行反馈控制的控制电路本身的动作稳定化从而使反馈控制动作可靠是很重要的。

作为使控制电路的反馈控制动作不稳定的一个因素，能够列举出控制电路的端子间的短路。控制电路通常由半导体集成电路构成，但是由于半导体集成电路布局的效率、芯片尺寸和封装尺寸的限制，相邻的端子间的距离变短，变得难以始终100％地避免相邻端子间的短路。当端子间发生短路时，控制电路无法正常地动作，因此如果能够检测出相邻的端子间的短路，则能够实现控制电路的动作的稳定化。例如在专利文献1中公开有这种检测相邻的端子间的短路的技术。

专利文献1：日本特开2001-66340号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在专利文献1所公开的技术中，短路检测电路由二输入异或(exclusiveor)门和d触发器构成。该短路检测电路基于相邻的端子所检测出的数据是否在规定时钟数的期间相同来检测端子间的短路。然而，在该短路检测电路中存在以下问题：需要从外部输入试验数据以进行短路检测，另外，能够处理的数据的种类限于数字数据。

本发明是鉴于上述的实际情况而完成的，其目的在于不从外部输入试验数据就能够检测开关电源的控制电路中的相邻的对模拟信号进行处理的端子间的短路。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题，本发明的一个观点所涉及的控制电路是通过功率半导体开关元件的接通、断开动作来得到规定的输出的开关电源装置的控制电路，该控制电路具备：第一外部端子，其用于输入表示所述开关电源装置的输出电压的信号；误差放大器，其将输入到该第一外部端子的信号与规定的基准值进行比较，并输出与这两者之差相应的误差信号；第二外部端子，其用于将相位补偿用电路连接于该误差放大器的输出端子；驱动部，其被输入从所述误差放大器输出的误差信号，基于该误差信号来生成用于使所述功率半导体开关元件接通、断开的脉冲；短路检测电路，其检测所述第一外部端子与所述第二外部端子的短路状态；以及保持电路，其保持所述误差信号，其中，当所述短路检测电路检测出所述短路状态时，代替来自所述误差放大器的误差信号而将所述保持电路所保持的检测出短路状态前的误差信号输入到所述驱动部。

通过采用如以上那样的结构，根据本发明的一个观点，在开关电源用的控制电路中，短路检测电路检测所述第一外部端子与所述第二外部端子的短路状态，代替来自误差信号放大器的误差信号而将保持电路所保持的检测出短路状态前的误差信号输入到驱动部。由此，能够不将短路状态下的来自误差放大器的的输出输入到驱动部，而是将成为短路状态之前的误差信号输入到驱动部，因此在短路状态下输出的误差放大器的输出不会被输入到驱动部。由此，能够避免由于两个端子间的短路而开关电源装置的输出持续上升这样的问题。

另外，为了解决上述的问题，本发明的另一观点所涉及的控制电路是开关电源装置的控制电路，其特征在于，该控制电路由集成电路形成，并且具有对相邻的第一端子与第二端子的短路进行检测的短路检测电路，该短路检测电路具有：第一减法电路，其从所述第一端子的电压减去所述第二端子的电压；以及第二减法电路，其从所述第二端子的电压减去所述第一端子的电压，当所述第一减法电路的输出和所述第二减法电路的输出均为规定值以下的状态超过规定期间时，该短路检测电路判断为所述第一端子与所述第二端子发生短路。

通过采用如以上那样的结构，根据本发明的另一观点，即使在开关电源装置的通常动作中第一端子的电压与第二端子的电压偶然性地大致一致，也不会立即判别为发生了短路，而是在该状态超过了规定期间的情况下判别为发生了永久性的短路。因而，能够防止在偶然性的条件下立即使开关电源装置的动作停止。

发明的效果

根据本发明，不从外部输入试验数据就能够检测开关电源的控制电路中的相邻的对模拟信号进行处理的端子间的短路。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的开关电源用的控制电路的结构的电路图。

图2是表示图1所示的短路检测电路和电压保持电路的详情的电路图。

图3是表示短路检测动作中的动作波形的例子的波形图。

附图标记说明

1：全波整流器；2：电容器；3：电感器；4：功率半导体开关元件；5：二极管；6：电容器；7：零电流检测用比较器；8：rs触发器；9：误差放大器(erroramplifier)；10：振荡器；11：pwm比较器；13：过电压检测用比较器；14：辅助电感器；15：控制电路；16：过电流检测用比较器；17：输出端子；18：重启计时器；19：驱动器；20：输出下降检测用比较器；21：短路检测电路；22：电压保持电路；23：二输入或门；24：四输入或门；25：驱动部；26：切换电路；sr：开关电源装置；r1至r6：电阻；c1、c2：电容器；zcd：零交叉端子；out：栅极驱动输出端子；is：电流检测端子；fb：反馈端子；comp：差动放大器输出端子(相位补偿元件连接端子)；rt：定时电阻外置端子；amp1至amp4：运算放大器；comp5、comp6：比较器；50：与非门；count1：计数器；rsff1：rs触发器；nmos1：半导体开关；r7至r15：电阻；vref1、vref2：基准电压源；sw1、sw2：开关。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式所涉及的开关电源用的控制电路。在图中，对相同或对应的结构要素标注相同的参照标记，并省略其详细说明的重复。

(整体结构)

图1中示出本发明的一个实施方式所涉及的开关电源用的控制电路以及应用了该控制电路的开关电源装置的结构的一例。作为本发明的实施方式的特征，例如能够列举出以下方面：具备在后面详细说明的短路检测电路21和电压保持电路22。下面首先说明整体的结构。

如图1所示，该开关电源装置sr例如是升压型的开关电源装置，具备全波整流器1、电容器2、电感器3、与电感器3磁耦合来用于电感器3的零电流检测的辅助电感器14、功率半导体开关元件4、二极管5、电容器6、电阻器r1至r6、电容器c1、c2以及控制电路15。控制电路15具备零电流检测用比较器7、rs触发器8、误差放大器9、振荡器10、pwm比较器11、过电压检测用比较器13、过电流检测用比较器16、重启计时器18、驱动器19、输出下降检测用比较器20、短路检测电路21、电压保持电路22、二输入的或门23以及四输入的或门24。另外，电感器3、功率半导体开关元件4、二极管5以及电容器6构成针对电容器2的电压的升压电路。此外，它们的升压动作是众所周知的，因此省略说明。

另外，作为用于各种功能的端子，开关电源装置sr具备输出端子17，控制电路15具备零交叉端子zcd、栅极驱动输出端子out、电流检测端子is、反馈输入端子fb(下面也称为反馈端子fb)、差动放大器输出端子comp(下面也称为相位补偿元件连接端子comp)以及定时电阻外置端子rt。此外，控制电路15除此以外还具备电源端子、接地端子等，但是省略了它们的图示。下面，详细说明各部。

全波整流器1例如具备4个整流二极管，输入端与外部的ac电源连接，输出端与电容器2的一端及电感器3的一端连接。全波整流器1还具有被接地的一端(输出端)。全波整流器1对来自外部的ac电源的交流电压进行整流来输出直流电压。另外，电容器2的另一端接地，电容器2对从全波整流器1输出的整流电压进行平滑。

电感器3的另一端与二极管5的阳极及功率半导体开关元件4的漏极连接。辅助电感器14的一端经由电阻r2来与零交叉端子zcd连接，另一端接地。辅助电感器14作为电感器3的零电流检测元件发挥功能。即，在电感器3经由二极管5向电容器6侧流通电流的状态下，电容器6的电压与电容器2的电压的差电压被施加于电感器3，在辅助电感器14的两端产生与该差电压成正比的电压。该状态是将电感器3中储存的能量放出到输出侧的状态，流过电感器3的电流持续减少。然后，当流过电感器3的电流变为零时二极管5断开，电感器3的两端电压成为零，随之辅助电感器14的两端电压也成为零。即，辅助电感器14的两端电压从有限的值(其在1个开关动作周期之间能够视作大致固定)变为零的瞬间即为流过电感器3的电流变为零的瞬间。零电流检测用比较器7是对该辅助电感器14的两端电压的变化进行检测的比较器。

本实施方式的开关电源装置sr在流过电感器3的电流变为零的时刻使后述的功率半导体开关元件4导通，来改善开关电源装置sr的功率因数，由此实现了从开关电源装置sr产生的高频噪声的减少。

功率半导体开关元件4例如由n沟道功率mosfet构成，根据施加于栅极的电压信号(下面也称为栅极驱动信号)来进行开关动作。在本实施方式中，当高电平(下面也称为h电平)的信号从后述的rs触发器8经由驱动器19输入到栅极时，功率半导体开关元件4接通。另外，当低电平(下面也称为l电平)的信号从rs触发器8经由驱动器19输入到栅极时，功率半导体开关元件4断开。

二极管5的阳极与电感器3连接，并且与功率半导体开关元件4的漏极连接，二极管5的阴极与电容器6的一端及输出端子17连接。在本实施方式的结构的情况下，如上所述，在功率半导体开关元件4断开(off)时，二极管5将电感器3中储存的能量通过该二极管5放出到电容器6侧，其结果，从输出端子17提供升压后的电压。

电容器6是输出电容器，其另一端接地，电容器6去除因功率半导体开关元件4的开关动作引起的高频成分，提供平滑化后的电压。如上所述，该电容器6、电感器3、功率半导体开关元件4以及二极管5形成升压电路。该升压电路对连接于输出端子17与地之间的未图示的负载提供例如大致400v的直流输出电压。通过反馈控制来设定升压得到的输出电压的电压值。

零电流检测用比较器7的反相输入端和非反相输入端分别与零交叉端子zcd和比较用基准电压源连接，零电流检测用比较器7的输出端经由或门23来与rs触发器8的置位端连接。如上所述，零电流检测用比较器7用于借助零交叉端子zcd、电阻r2以及辅助电感器14来检测流过上述的升压电路中的电感器3的电流变为零的时刻。当检测出流过电感器3的电流变为零的时刻时，零电流检测用比较器7将h电平的信号(对rs触发器8的置位信号)经由或门23来与重启计时器18的输出一起输入到rs触发器8的置位端s。

rs触发器8的复位端r经由或门24来与pwm比较器11的输出端连接。另外，rs触发器8的输出端q与驱动器19的输入端及振荡器10的一个输入端连接。在输入到rs触发器8的置位端s的信号为h电平、输入到rs触发器8的复位端r的信号为l电平的情况下，rs触发器8被置位，向驱动器19和振荡器10输入h电平的栅极驱动信号。另外，在输入到rs触发器8的置位端s的信号为l电平、输入到rs触发器8的复位端r的信号为h电平的情况下，rs触发器8被复位，输出l电平的栅极驱动信号。

误差放大器9的非反相输入端与基准电压源连接，反相输入端与反馈端子fb连接。另外，误差放大器9的输出端与差动放大器输出端子comp、短路检测电路21、电压保持电路22以及切换电路26连接。切换电路26的输出与pwm比较器11的反相输入端连接。误差放大器9将后述的反馈信号的电压值与基准电压源的电压值之差放大来生成误差信号，将该误差信号输入到短路检测电路21、电压保持电路22以及切换电路26。在后面更详细地说明包括短路检测电路21、电压保持电路22以及切换电路26在内的误差放大器9与pwm比较器11的连接关系。

振荡器10的另一个输入端经由定时电阻外置端子rt来与电阻r1连接，振荡器10的输出端与pwm比较器11的非反相输入连接。振荡器10生成用于在pwm比较器11中进行pwm控制的锯齿状波。在本实施方式中，振荡器10通过从rs触发器8被输入h电平的信号来被触发，在与功率半导体开关元件4接通的时刻相同的时刻开始生成锯齿状波。

另一方面，在来自rs触发器8的输入信号为l电平的情况下，振荡器10中止锯齿状波的生成，使锯齿状波的振荡输出恢复为初始值，并等待下一个触发、即h电平的信号的输入。

pwm比较器11的输出端经由或门24来与rs触发器8的复位端子r连接。pwm比较器11将从误差放大器9或电压保持电路22输出的误差信号与从振荡器10输出的锯齿状波信号进行比较，在误差信号的信号电平大于锯齿状波信号的信号电平的情况下，输出l电平的信号。另一方面，pwm比较器11在锯齿状波信号的信号电平达到误差信号的信号电平的情况下，经由或门24向rs触发器8的复位端r输入h电平的信号(对rs触发器8的复位信号)。由此，rs触发器8向驱动器19输入l电平的信号。

零电流检测用比较器7、rs触发器8、振荡器10、pwm比较器11、重启计时器18、驱动器19以及或门23、24构成驱动部25，该驱动部25基于误差信号来生成用于使功率半导体开关元件4接通、断开的脉冲。

过电压检测用比较器13的反相输入端与比较用基准电源连接，非反相输入端与反馈端子fb连接。另外，过电压检测用比较器13的输出端经由或门24来与rs触发器8的复位端连接。过电压检测用比较器13用于借助反馈端子fb来检测升压得到的输出电压是否未过大。

过电流检测用比较器16的反相输入端与比较用基准电源连接，非反相输入端与电流检测端子is连接。另外，过电流检测用比较器16的输出端经由或门24来与rs触发器8的复位端连接。过电流检测用比较器16用于借助电流检测端子is来检测流过功率半导体开关元件4的电流是否未过大。

驱动器19的输出端经由栅极驱动输出端子out来与功率半导体开关元件4的栅极连接，驱动器19被输入用于对功率半导体开关元件4的接通、断开动作进行控制的栅极驱动信号。

输出下降检测用比较器20的非反相输入端与比较用基准电压源连接，反相输入端与反馈端子fb连接。输出下降检测用比较器20用于根据开关电源装置sr的输出电压的电压值是否不小于期望的电压值来检测开关电源装置sr的输出端子17与地之间的短路。即，即使在功率半导体开关元件4的开关动作停止从而未进行升压动作的状态下，也经由电感器3和二极管来利用全波整流器1的输出电压对电容器6进行充电，因此通常情况下反馈端子fb的电压不会变得低于上述比较用基准电压源的电压。反馈端子fb的电压低于上述比较用基准电压源的电压这一情况能够被判断为处于开关电源装置sr的输出端子17与地短路的状态，因此使开关电源装置sr的开关动作停止。

短路检测电路21用于检测反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp之间的短路，2个输入端分别与反馈端子fb和相位补偿元件连接端子comp连接。此外，反馈端子fb和相位补偿元件连接端子comp是与同一误差放大器9的输入和输出连接的端子，因此通常情况下为相邻端子。本实施方式特别以该相邻的反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp的短路为对象。另外，短路检测电路21的输出端与电压保持电路22及切换电路26连接。在后面更详细地说明短路检测电路21的结构。

在检测出反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp之间的短路的情况下，电压保持电路22将要输入到pwm比较器11的反相输入端的信号从来自误差放大器9的误差信号切换为由本电路保持的电压信号。电压保持电路22的2个输入端分别与短路检测电路21和相位补偿元件连接端子comp连接。另外，电压保持电路22的输出端与切换电路26连接。电压保持电路22的结构也在后面更详细地说明。

接着，说明电阻r1至r6以及电容器c1、c2。

电阻r1的一端与定时电阻外置端子rt连接，另一端接地。振荡器10所生成的锯齿状波的斜率为与该电阻r1的电阻值相应的斜率。

电阻r2的一端与辅助电感器14连接，另一端与零交叉端子zcd连接。与流过电感器3的电流相应地在辅助电感器14中产生的电压经由电阻r2被施加于零交叉端子zcd。

电阻r3的一端与功率半导体开关元件4的源极连接，另一端接地。电阻r3是用于检测从功率半导体开关元件4的源极流向地的电流的电阻，电阻r3将流过自身的电流转换为电压来作为电流检测信号。

电阻r4、r5彼此串联连接，用于检测输出电压的大小。电阻r4、r5的连接点与反馈端子fb连接。

电阻r6的一端与相位补偿元件连接端子comp连接，另一端与电容器c2的一端连接。电阻r6与电容器c2的串联电路与电容器c1并联连接。电容器c1的一端与相位补偿元件连接端子comp连接，另一端接地。

接着，说明各端子。

开关电源装置sr的输出端子17经由串联连接的电阻r4、r5来接地，并且对连接于该输出端子17与地之间的未图示的负载提供dc电压。

如上所述，控制电路15的零交叉端子zcd经由电阻r2来与辅助电感器14连接。另外，零交叉端子zcd还与零电流检测用比较器7的反相输入端连接，零交叉端子zcd是用于借助辅助电感器14将在流过电感器3的电流变为零时的电压变化输入到零电流检测用比较器7的端子。

栅极驱动输出端子out与功率半导体开关元件4的栅极连接，是用于从驱动器19将用于该功率半导体开关元件4的接通(on)、断开(off)动作的栅极驱动信号输入到功率半导体开关元件4的栅极的端子。

电流检测端子is还与功率半导体开关元件4的源极、过电流检测用比较器16的非反相输入端连接，是用于检测流过功率半导体开关元件4的电流的端子，且是用于向过电流检测用比较器16提供表示流过功率半导体开关元件4的电流的信号以利用该过电流检测用比较器16检测过电流的产生的端子。

反馈端子fb是用于将利用电阻r4、r5对从输出端子17输出的电压进行电阻分压而得到的电压反馈给上述的各部由此对开关电源装置sr进行反馈控制的端子。

相位补偿元件连接端子comp是用于连接相位调整用的元件(电阻r6和电容器c1、c2)的端子，该相位调整用的元件针对误差放大器9的输出。此外，在本实施方式中，作为误差放大器9，使用ota(operationaltransconductanceamplifier(运算跨导放大器)：输出与2个输入的差电压相应的电流的放大器)，但是也可以使用运算放大器(运算放大电路)来代替ota。在该情况下，相位补偿元件连接端子comp与另外的类型的相位调整用元件连接，但是开关电源装置、控制电路的动作是同样的。

定时电阻外置端子rt是用于外置连接电阻r1的端子，该电阻r1用于设定通过振荡器10的振荡而产生的锯齿状波的斜率。

在本实施方式的情况下，控制电路15被构成为使各种功能一体化而成的ic(半导体集成电路)。

在采用了如以上那样的结构的开关电源装置sr中，在连接于输出端子17与地之间的负载(未图示)的大小固定的情况下，上述的误差信号的大小也固定。在该情况下，功率半导体开关元件4接通的期间、即通过功率半导体开关元件4的开关动作得到的脉冲的宽度与振荡器10开始根据基准值生成锯齿状波后该锯齿状波的值达到上述的误差信号的大小为止的时间对应。因而，功率半导体开关元件4接通的期间能够被控制为固定。

另一方面，在上述的开关电源装置sr中，其输入为ac电压，因此根据其相位角，电感器3的两端电压发生变化。因此，流过电感器3的电流的斜率取决于输入电压而变化。因此，上述的开关电源装置sr通过在流过电感器3的电流变为零的时刻使功率半导体开关元件4接通，来使输入电流的峰值(即，功率半导体开关元件4断开的时刻的电流)及每个开关动作周期的输入电流平均值与输入交流电压成为同相，从而实现了功率因数的改善。

(短路检测电路和电压保持电路的详情)

接着，进一步详细地说明短路检测电路21、电压保持电路22等。

如图2所示，短路检测电路21具备运算放大器amp1、amp2、amp3、amp4、比较器comp5、comp6、与非门50、计数器count1、rs触发器rsff1、半导体开关nmos1、电阻r7至r15、基准电压源vref1以及基准电压源vref2。

另外，电压保持电路22例如具备dac电路和adc电路。

电压保持电路22保持判别出反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp之间的短路之前(即，后述的与非门50的信号v1变为l电平之前)的相位补偿元件连接端子comp处的电压。电压保持电路22构成为：当从后述的与非门50向adc电路的控制输入端ctl端子输入了l电平的信号时，在此时正在执行的ad转换结束之后，不进行以后的转换，而是继续输出最后的转换结果(数字数据)。

误差放大器9和电压保持电路22的输出分别经由包括开关sw1、sw2的切换电路26来与pwm比较器11的反相输入端连接。

开关sw1、sw2分别由例如将n沟道mosfet与p沟道mosfet并联连接而成的cmos开关(传输门(transmissiongate))构成。开关sw1被连接为：在与非门50的输出信号为l电平的情况下使误差放大器9与pwm比较器11之间成为非导通状态。另一方面，开关sw2被连接为：在与非门50的输出信号为l电平的情况下使电压保持电路22与pwm比较器11之间成为导通状态。即，在与非门50的输出信号为l电平的情况下，电压保持电路22的输出被输入到pwm比较器11。

反之，在与非门50的输出信号为h电平的情况下，开关sw1变为导通，开关sw2变为非导通，误差放大器9的输出被输入到pwm比较器11。

运算放大器amp1构成电压跟随器。因而，运算放大器amp1的输出端与反相输入端直接连接，非反相输入端与反馈端子fb连接。另外，运算放大器amp1的输出端经由电阻r7来与运算放大器amp3的反相输入端连接，并且经由电阻r13来与运算放大器amp4的非反相输入端连接。

运算放大器amp2与运算放大器amp1同样地构成电压跟随器。因而，运算放大器amp2的输出端与反相输入端直接连接，非反相输入端与相位补偿元件连接端子comp连接。另外，运算放大器amp2的输出端经由电阻r9来与运算放大器amp3的非反相输入端连接，并且经由电阻r11来与运算放大器amp4的反相输入端连接。

运算放大器amp3的反相输入端和输出端经由电阻r8连接，输出端与比较器comp5的反相输入端连接。另外，运算放大器amp3的非反相输入端经由电阻r10来接地。通过该结构，运算放大器amp3构成减法电路。利用电阻r7至r10的电阻值来适当设定该减法电路的增益。此外，基于该结构的减法电路是众所周知的，因此省略详细的说明。

运算放大器amp4的反相输入端与输出端经由电阻r12连接，输出端与比较器comp6的反相输入端子连接。另外，运算放大器amp4的非反相输入端经由电阻r14来接地。通过该结构，运算放大器amp4构成减法电路。利用电阻r11至r14的电阻值来适当设定该减法电路的增益。

比较器comp5的非反相输入端与基准电压源vref1连接，输出端与与非门50的一个输入端连接。此外，基准电压源vref1的另一端接地。根据基于运算放大器amp3的减法电路的增益来适当设定该基准电压源vref1的电压值。

比较器comp6的非反相输入端与基准电压源vref2连接，输出端与与非门50的另一输入端连接。此外，基准电压源vref2的另一端接地。根据基于运算放大器amp4的减法电路的增益来适当设定该基准电压源vref2的电压值。例如，在将进行反馈端子与相位补偿元件连接端子comp之间的短路判定时的阈值电压设为±10mv以下、将基于运算放大器amp3的减法电路、基于amp4的减法电路的增益设定为100倍的情况下，优选使基准电压源vref1及vref2的电压值为1v。

与非门50的输出端与计数器count1的复位端r、rs触发器rsff1的复位端r以及电压保持电路22内的模拟-数字转换电路连接。并且，与非门50的输出端与开关sw1的另一个mosfet、开关sw2的一个mosfet连接，并且与非门50的输出端经由反相器(非门)来与开关sw1的一个mosfet、开关sw2的另一个mosfet连接。

例如通过将d触发器串联连接多级来构成计数器count1，该计数器count1的时钟端c被输入规定的周期的时钟信号，该计数器count1的输出端与rs触发器rsff1的置位端s连接。

rs触发器rsff1的输出端q与开关nmos1的栅极连接，来将保护信号输入到该栅极。

并且，开关nmos1例如由n沟道型mosfet构成，根据提供到栅极的保护信号的信号电平来接通、断开。开关nmos1的漏极经由电阻r15来与相位补偿元件连接端子comp连接，源极接地。

电压保持电路22内的模拟-数字电路的输入端与相位补偿元件连接端子comp连接，控制输入端ctl与与非门50的输出端连接，输出端与数字-模拟电路连接。另外，数字-模拟电路的输出端经由开关sw2来与pwm比较器11的反相输入端连接。

(短路检测电路和电压保持电路的动作)

下面详细说明采用如以上那样的结构的短路检测电路21和电压保持电路22的动作。此外，下面为了易于理解，以如下情况为例来进行说明：将反馈端子fb和相位补偿元件连接端子comp处的电压分别设为电压v01、电压v02，在v01与v02之差小于±10mv的情况下判别为存在两端子间发生短路的担忧。

运算放大器amp1和运算放大器amp2分别被施加反馈端子fb处的电压v01、相位补偿元件连接端子comp处的电压v02。运算放大器amp1和amp2分别作为电压跟随器进行动作，将电压v01和电压v02进行阻抗变换后以原来的电压输出。通过插入电压跟随器电路，能够抑制反馈端子fb和相位补偿元件连接端子comp的阻抗的影响。

运算放大器amp1的输出经由电阻r7被输入到运算放大器amp3的反相输入端，并且经由电阻r13被输入到运算放大器amp4的非反相输入端。另外，运算放大器amp2的输出经由电阻r9被输入到运算放大器amp3的非反相输入端，并且经由电阻r11被输入到运算放大器amp4的反相输入端。

运算放大器amp3构成将经由运算放大器amp1的电压v01与经由运算放大器amp2的电压v02进行差动放大的减法电路，将放大后的电压信号输入到比较器comp5的反相输入端。该减法电路的输出为k(v02-v01)。在此，k是表示减法电路的增益的正常数，由电阻r7至r10的电阻值决定。另外，运算放大器amp4构成将经由运算放大器amp1的电压v01与经由运算放大器amp2的电压v02进行差动放大的减法电路，将放大后的电压信号输入到比较器comp6的反相输入端。该减法电路的输出为k(v01-v02)。在此，k是表示减法电路的增益的正常数，由电阻r11至r14的电阻值决定。在本实施方式中，以使基于运算放大器amp3的减法电路的增益与基于运算放大器amp4的减法电路的增益相等的方式设定电阻r7至r14的电阻值。

比较器comp5将来自运算放大器amp3的输出端的电压与基准电压源vref1的电压进行比较。在来自该输出端的电压小于基准电压源vref1的电压的情况下，比较器comp5的输出为h电平的信号，在来自该输出端的电压大于基准电压源vref1的电压的情况下，比较器comp5的输出为l电平的信号。

在此，在比较器comp5中，在电压v01小于电压v02的情况下，进行电压v01与电压v02之差是否小于10mv的判别动作。此外，在电压v01大于电压v02的情况下，k(v02-v01)为负，因此比较器comp5的输出为h电平的信号。

比较器comp6将来自运算放大器amp4的输出端的电压与基准电压源vref2的电压进行比较。在来自该输出端的电压小于基准电压源vref2的电压的情况下，比较器comp6的输出为h电平的信号，在来自该输出端的电压大于基准电压源vref2的电压的情况下，比较器comp6的输出为l电平的信号。

在此，在比较器comp6中，与比较器comp5的情况相反，在电压v01大于电压v02的情况下，进行电压v01与电压v02之差是否小于10mv的判别动作。此外，在电压v01小于电压v02的情况下，k(v01-v02)为负，因此比较器comp6的输出为h电平的信号。

在来自比较器comp5的输入信号为h电平、来自比较器comp6的输入信号为h电平的情况下，与非门50输出l电平的信号v1，在其它情况下与非门50输出h电平的信号v1。也就是说，如果电压v01与电压v02之差为10mv以上，则比较器comp5、comp6的输出均为l电平，因此与非门50的输出为h电平。因而，与非门50仅在反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp的电压差小于10mv的情况下将l电平的信号v1输入到电压保持电路22的控制输入端ctl、计数器count1的复位端r以及开关sw1及sw2。

这样，在来自与非门50的信号v1为l电平的情况下，开关sw1为非导通，开关sw2导通。由此，来自误差放大器9的误差信号不再被输入到pwm比较器11，原本由电压保持电路22保持的电压值的信号被输入到pwm比较器11。也就是说，通过反馈而输入到pwm比较器11的信号从来自误差放大器9的误差信号切换为原本由电压保持电路22保持的电压值的信号。

另一方面，在来自与非门50的信号v1为h电平的情况下，开关sw1导通，开关sw2为非导通。由此，电压保持电路22所输出的电压值的信号不被输入到pwm比较器11，来自误差放大器9的误差信号被输入到pwm比较器11(通常动作)。

另外，在来自与非门50的信号v1为l电平的情况下，l电平的信号被输入到计数器count1的复位端r，由此计数器count1的复位解除，计数器count1开始计数动作。在来自与非门50的信号v1为l电平的状态持续了规定的计数时间delay1的情况下，根据计数器count1的输出，rs触发器rsff1被置位，从rs触发器rsff1输入到半导体开关nmos1的栅极的保护信号prot变为h电平(参照图3的保护信号)。由此，短路检测电路21的动作模式转变为保护模式，半导体开关nmos1接通(参照图3的nmos1接通)，误差放大器9的输出端与地之间经由电阻r15和半导体开关nmos1成为导通状态。

通过半导体开关nmos1变为导通状态，与相位补偿元件连接端子comp连接的电容器c1、c2中储存的电荷被放出，相位补偿元件连接端子comp处的电压v02变为0v(参照图3的v02)。

并且，在反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp发生短路的状态下，反馈端子fb的电压v01也变为0v，因此通过上述的输出下降检测用比较器20的动作，开关电源装置sr的开关动作被停止。

在此，说明反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp未发生短路的非短路状态下的动作。存在以下情况：虽然这些端子为非短路状态，但是这些端子的电压v01与电压v02的电压差处于小于10mv的状态(下面也称为电压差小状态)。因此，在本实施方式中构成为：在虽然在非短路状态下产生电压差小状态、但是该电压差小状态为短时间的情况下，功率半导体开关元件4继续进行开关动作。这是由于在非短路状态下电压差小状态的持续时间为短时间。具体地说，构成为：仅在电压差小状态持续了规定的时间delay1的情况下，使半导体开关nmos1接通来将动作转变为保护模式，在电压差小状态小于delay1的情况下，不使半导体开关nmos1接通。

另外，在反馈端子fb与相位补偿元件连接端子comp发生短路的状态下，误差放大器9不再正常动作，其输出不能用于控制。由于存在相位补偿元件，因此误差放大器9的输出并不是瞬间突变的，而是随着时间而输出与原来不同的值。若仍使用该信号则开关电源装置sr会失控，可能导致各种事故。在本实施方式中，在后述的开关动作停止完成之前的期间，使用原本正常的最后的误差放大器9的输出，因此能够防止上述的失控。

另外，当在非短路状态下变为电压差小状态时，来自与非门50的信号v1变为l电平，电压保持电路22保持刚才的误差放大器9的输出，电压保持电路22的保持电压经由开关sw2被输入到pwm比较器11。并且，当变为电压差小状态时，计数器count1开始计数，当经过规定的时间delay1时使半导体开关nmos1接通，但是在非短路状态下在该时间delay1经过之前就脱离电压差小状态，与非门50的输出变为h电平，计数器count1被复位，因此半导体开关nmos1不接通。

因而，在非短路状态下，即使处于小于delay1时间的电压差小状态，作为开关电源装置sr整体也继续进行稳定的开关动作。

(作用和效果)

如以上所说明的那样，根据本实施方式，能够检测出作为误差放大器9的输入端的反馈端fb与作为该误差放大器9的输出端的相位补偿元件连接端子comp之间的短路。如果虽发生短路但仍继续运转，则存在以下危险：由于误差放大器9的异常的输出而开关电源装置sr的输出电压持续上升，使电容器6损坏或对负载造成损伤。在本实施方式中，能够使功率半导体开关元件4的开关动作停止，因此能够防止输出电压超过电容器6的耐压从而使电容器6损坏或对负载造成损伤。

另外，根据本实施方式，在反馈端子fb的电压v01与相位补偿元件连接端子comp的电压v02大致相同、且其状态持续规定的计数时间delay1的情况下，相位补偿元件连接端子comp与地之间经由电阻r15和半导体开关nmos1导通。也就是说，根据本实施方式，在电压v01与电压v02大致相同的情况下，首先检测上述的两端子间的短路的可能性(也称为短路状态)，接着，在该状态持续固定的时间的情况下，检测为永久性的短路状态。因而，能够排除两端子的电压偶然地变为电压差小状态的情况，从而能够更可靠地检测相邻端子间的短路。

以上说明了本发明的实施方式。然而，本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的技术范围的范围内进行各种应用、变更。这种进行了应用、变更的实施方式也包含于权利要求书所记载的本发明的技术范围以及其等同的范围。

例如，在上述的实施方式中，以升压型的开关电源装置sr为例来进行了说明，但是本发明不限定于此。对于降压型的开关电源也能够应用本发明。在该情况下，能够使输出端子17的电压下降至0v。

另外，上述的电压保持电路22例如也可以是构成为包括电容器的通常的采样保持电路。

并且，在上述的实施方式中，说明了功率半导体开关元件4是mosfet的情况，但是本发明不限定于该结构。例如，功率半导体开关元件4也可以是绝缘栅型双极晶体管(igbt)。

产业上的可利用性

本发明能够适当地利用于进行开关电源装置的功率因数改善的控制电路。