降压斩波电路的制作方法

该发明涉及降压斩波电路，特别涉及包括开关元件电路和防回流二极管电路的降压斩波电路。

背景技术：

目前，已知有包括开关元件电路和防回流二极管电路的降压斩波电路。在日本特开2010－239770号公报中公开有这样的降压斩波电路。

在日本特开2010－239770号公报中公开有包括开关和防止电流的回流的二极管的dc/dc转换器。该dc/dc转换器中，使来自旋转电机的再生电力的电压降压，并且将降压后的电压施加于电源。此外，在dc/dc转换器设置有电容器和控制电路，控制电路通过控制开关的导通断开的期间(工作状态，duty)，来控制电容的充放电量，从而使电压降压。此外，二极管配置成防止对旋转电机的电流的回流。此外，目前，在这样的dc/dc转换器中，开关和防止电流的回流的二极管收纳在同一封装体中。

但是，在开关(开关元件电路)和防止电流的回流的二极管(防回流二极管电路)收纳在同一封装体的现有的构造中，在开关元件电路和防回流二极管电路中的任一者发生了故障的情况下，对每个封装体都要进行更换。因此，存在与发生了故障的元件一起将没有发生故障的元件也更换了的不良情况。因此，在日本特开2010－239770号公报记载的dc/dc转换器(降压斩波电路)中，存在不需要更换的开关元件电路或者防回流二极管电路也被更换的问题点。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的一个目的是提供一种能够抑制对不需要更换的开关元件电路或者防回流二极管电路进行了更换的降压斩波电路。

为了达成上述目的，本发明的一个方案的降压斩波电路，包括：电抗器；经由电抗器与电容器电路的两端连接的防回流二极管电路；在防回流二极管电路的两端之间与直流输出电路串联连接的开关元件电路；收纳开关元件电路的第一半导体封装体；独立于第一半导体封装体设置的、收纳防回流二极管电路的第二半导体封装体，第一半导体封装体包括用于将第一半导体封装体可拆装地安装于降压斩波电路主体部的多个第一安装部，并且第二半导体封装体包括用于将第二半导体封装体可拆装地安装于降压斩波电路主体部的多个第二安装部，多个第一安装部彼此之间的间隔与多个第二安装部彼此之间的间隔不同。其中，“电路”一般指以没有终端的方式连接导体而成的电路，但是本说明书中，将“电路”记载为意思是还包括有终端的情况的“电流的通路”的广义概念。

在本发明的一个方案的降压斩波电路中，如上述，在降压斩波电路设置有收纳开关元件电路的第一半导体封装体和独立于第一半导体封装体设置的、收纳防回流二极管电路的第二半导体封装体。由此，在开关元件电路或者防回流二极管电路中的任一者发生了故障的情况下，能够仅更换收纳发生了故障的开关元件电路的第一半导体封装体或者仅更换收纳发生了故障的防回流二极管电路的第二半导体封装体，由此能够抑制对不需要更换的开关元件电路或者防回流二极管电路进行的更换。而且，在该情况下，能够抑制更换成本增大与抑制对不需要更换的开关元件电路或者防回流二极管电路进行更换的情况相应的量。此外，通过第一半导体封装体和第二半导体封装体构成为多个第一安装部彼此之间的间隔与多个第二安装部彼此之间的间隔不同，在用于安装第一半导体封装体(第二半导体封装体)的部位不能安装第二半导体封装体(第一半导体封装体)。由此，在更换第一半导体封装体或者第二半导体封装体时，能够抑制将第一半导体封装体与第二半导体封装体错误地更换的情况。此外，在生产降压斩波电路时，能够抑制将第一半导体封装体与第二半导体封装体错误地安装的情况，因此能够提高降压斩波电路的生产性(生产效率)。

在上述一个方案的降压斩波电路中，优选第一半导体封装体和第二半导体封装体形成为彼此不同的形状。如果这样构成，则与第一半导体封装体和第二半导体封装体形成为相同的形状的情况不同，在更换第一半导体封装体或者第二半导体封装体时，能够抑制将第一半导体封装体与第二半导体封装体错误地更换的情况。此外，在生产降压斩波电路时，能够抑制将第一半导体封装体与第二半导体封装体错误地安装的情况，因此能够提高降压斩波电路的生产性(生产效率)。

在上述一个方案的降压斩波电路中，优选防回流二极管电路包括由宽禁带半导体构成的防回流二极管。如果这样构成，则通过使用由宽禁带半导体构成的防回流二极管，与使用由一般的硅半导体构成的二极管的情况相比，能够降低状态变化的瞬态响应的电力损耗(反向恢复损耗)。其结果是，能够降低使降压斩波电路驱动时的电力损耗。

在上述一个方案的降压斩波电路中，优选开关元件电路由宽禁带半导体构成。如果这样构成，则通过使用由宽禁带半导体构成的开关元件电路，与使用由一般的硅半导体构成的开关元件电路的情况相比，能够降低开关损失。其结果是，能够降低使降压斩波电路驱动时的电力损耗。

在上述一个方案的降压斩波电路中，优选防回流二极管电路包括彼此串联连接的第一防回流二极管和第二防回流二极管，开关元件电路包括与第一防回流二极管串联连接的第一开关元件电路和与第二防回流二极管串联连接的第二开关元件电路，直流输出电路包括彼此串联连接的第一直流输出电路和第二直流输出电路，第一半导体封装体包括收纳第一开关元件电路的一个第一半导体封装体和独立于一个第一半导体封装体设置的、收纳第二开关元件电路的另一个第一半导体封装体，第二半导体封装体包括收纳第一防回流二极管的一个第二半导体封装体和独立于一个第二半导体封装体设置的、收纳第二防回流二极管的另一个第二半导体封装体。如果这样构成，则能够将降压斩波电路构成为三级降压斩波电路，并且在第一开关元件电路、第二开关元件电路、第一防回流二极管和第二防回流二极管中的任意元件发生了故障的情况下，能够抑制对其他不需要更换的元件进行更换。

在上述一个方案的降压斩波电路中，优选防回流二极管电路包括彼此串联连接的第一防回流二极管和第二防回流二极管，开关元件电路包括与第一防回流二极管串联连接的第一开关元件电路和与第二防回流二极管串联连接的第二开关元件电路，直流输出电路包括彼此串联连接的第一直流输出电路和第二直流输出电路，第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在第一半导体封装体中，或者第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体。此处，第一防回流二极管和第二防回流二极管相比于包括与控制电路连接的构成为有源元件的开关元件的第一开关元件电路和第二开关元件电路，发生故障可能性低。此外，存在第一开关元件电路和第二开关元件电路的一个电路的开关元件发生故障时另一个电路的开关元件也发生故障的情况。着眼于该点，本发明中，第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在第一半导体封装体中，或者，第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体中。由此，在第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体的情况下，能够降低与发生故障可能性低的情况相应的第二半导体封装体的更换作业次数。此外，在第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在第一半导体封装体的情况下，能够抑制与下述情况相应的对不需要更换的开关元件进行的更换，即，第一开关元件电路和第二开关元件电路同时发生故障的可能性高的情况。而且，通过在第一半导体封装体或者第二半导体封装体收纳多个元件，能够抑制封装体的数量增加，从而能够抑制降压斩波电路的大型化(复杂化)。

该情况下，优选第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体中。如果这样构成，则与第一防回流二极管和第二防回流二极管收纳在各个封装体的情况相比，封装体的数量没有增加，因此能够抑制降压斩波电路的大型化(复杂化)。此外，第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体中，另一方面，发生故障可能性低，所以能够降低第二半导体封装体的更换作业次数。

在第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在上述第一半导体封装体、或者第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体的降压斩波电路中，优选第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在第一半导体封装体中。如果这样构成，则与第一开关元件电路和第二开关元件电路收纳在各个封装体中的情况相比，封装体的数量没有增加，因此能够抑制降压斩波电路的大型化(复杂化)。此外，第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在第一半导体封装体中，能够抑制与第一开关元件电路和第二开关元件电路同时发生故障的可能性高的情况相应的、对不需要更换的开关元件进行更换的情况。

在第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在上述第一半导体封装体、或者第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体的降压斩波电路中，优选同时发生故障的可能性高的第一开关元件电路和第二开关元件电路一起被收纳在第一半导体封装体中，或者，与第一开关元件电路和第二开关元件电路相比发生故障的可能性低的第一防回流二极管和第二防回流二极管一起被收纳在第二半导体封装体中。如果这样构成，则根据发生故障可能性或故障形式，能够适当地抑制对不需要更换的开关元件电路或者防回流二极管进行更换，并且能够抑制封装体的数量的增加。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的降压斩波电路的整体构成的电路图。

图2是示意地表示本发明的第一实施方式的降压斩波电路的构成的俯视图。

图3是表示本发明的第二实施方式的降压斩波电路的整体构成的电路图。

图4是示意地表示本发明的第二实施方式的降压斩波电路的构成的俯视图。

图5是表示本发明的第三实施方式的降压斩波电路的整体构成的电路图。

图6是示意地表示本发明的第三实施方式的降压斩波电路的构成的俯视图。

图7是表示本发明的第四实施方式的降压斩波电路的整体构成的电路图。

图8是示意地表示本发明的第四实施方式的降压斩波电路的构成的俯视图。

图9是表示本发明的第五实施方式的降压斩波电路的整体构成的电路图。

图10是示意地表示本发明的第五实施方式的降压斩波电路的构成的俯视图。

具体实施方式

[优选的实施方式的说明]

下面，基于附图说明将本发明具体化了的实施方式。

[第一实施方式]

参照图1和图2，说明第一实施方式的降压斩波电路100的构成。

(降压斩波电路的构成)

如图1所示，降压斩波电路100构成为将从直流输出电路1输出的电压降压并供给到负载装置101。此外，第一实施方式中，降压斩波电路100构成为所谓的两级降压斩波电路。

直流输出电路1作为直流电源能够输出直流，或者包括交流电源和整流电路而能够输出具有将交流整流后的整流波形的电力，由此能够输出直流。例如，在将交流电源构成为旋转电机的情况下，降压斩波电路100将来自直流输出电路1(旋转电机)的电力再生到负载装置101(电源)。

而且，在降压斩波电路100设置有电抗器2、开关元件电路3、防回流二极管电路4、电容器5、控制电路6。其中，“电路”一般指以没有终端的方式将导体连接而成的回路，但是本说明书中，将“电路”记载为意思是还包括有终端的情况的“电流的通路”的广义概念。此外，电容器5是要求的权利范围中的“电容器电路”的一个例子，不限定于1个电容器，也可以由多个电容器构成。

此处，第一实施方式中，如图1所示，开关元件电路3与直流输出电路1串联连接。此外，开关元件电路3包括开关元件31和二极管32。详细而言，开关元件31例如由硅半导体形成的igbt(insulatedgatebipolartransistor：绝缘栅双极晶体管)、mosfet、或者晶体管等开关元件。例如，图1中，将开关元件31图示为igbt。此外，第一实施方式中，二极管32(防止反向偏压二极管)由硅半导体构成。其中，二极管32是要求的权利范围中的“反向并联二极管”的一个例子。

而且，开关元件31的集电极与直流输出电路1的正极连接，并且与二极管32的阴极连接。此外，开关元件31的发射极与二极管32的阳极、电抗器2的一端和防回流二极管电路4的二极管41的阴极连接。即，在第一实施方式中，二极管32与开关元件31反向并联连接。其中，二极管41是要求的权利范围中的“防回流二极管”的一个例子。

防回流二极管电路4经由电抗器2与电容器5的两端连接，防回流二极管电路4、电抗器2和电容器5构成串联电路。而且，第一实施方式中，防回流二极管电路4包括二极管41，二极管41由宽禁带半导体构成。具体而言，二极管41由sic、gan、金刚石、aln、algan或者zno等禁带比硅半导体大(宽)的半导体元件构成。

电容器5连接在负载装置101的两端之间。详细而言，电抗器2的另一端与电容器5的正极端子5a连接，防回流二极管电路4的二极管41的阳极和直流输出电路1的负极与电容器5的负极端子5b连接。

控制电路6与开关元件电路3的开关元件31的栅极连接，控制开关元件电路3的开关元件31的导通断开(开关动作)的时间比例。而且，控制电路6通过控制开关元件电路3的导通断开的时间比例，能够调节(控制)对降压斩波电路100的负载装置101施加的电压值(压降)和电流值(在电抗器2流动的电流值)。

负载装置101例如可以为蓄电池(直流电源)，也可以为包括多个开关元件的逆变器与电动机的组合。在负载装置101为蓄电池的情况下，对来自直流输出电路1的电力(再生电力)进行充电。此外，在负载装置101中包括电动机的情况下，消耗电力来进行驱动。

〈第一半导体封装体和第二半导体封装体的构成〉

此处，第一实施方式中，如图2所示，在降压斩波电路100设置有第一半导体封装体7和第二半导体封装体8。具体而言，在降压斩波电路100设置有降压斩波电路主体部100a。降压斩波电路主体部100a例如可以为印刷电路板，也可以为散热片(ヒートシンク)。此外，图2的例子中，图示了降压斩波电路主体部100a为单一的部件，但是降压斩波电路主体部100a不限定于单一的印刷电路板或者散热片，也可以由多个印刷电路板或多个散热片(或者它们的组合)构成。

而且，第一实施方式中，第一半导体封装体7构成为收纳开关元件电路3。详细而言，第一半导体封装体7例如是在铜等金属基底上隔着绝缘层安装开关元件电路3，并在用导线进行配线后粘接树脂外壳而形成的。

如图2所示，在第一半导体封装体7设置有安装部71和端子72a、72b。详细而言，在第一半导体封装体7设置有用于将第一半导体封装体7可拆装地安装于降压斩波电路主体部100a的多个安装部71。安装部71例如能够配置未图示的螺钉等固定部件的贯通孔。由此，第一半导体封装体7相对于降压斩波电路主体部100a可拆装(可更换)。

此外，在降压斩波电路100设置有配线9a～9e，端子72a与连接于直流输出电路1的正极的配线9a连接。此外，端子72b与连接于第二半导体封装体8的端子82a的配线9c连接。其中，端子72a与配线9a的连接部分和端子72b与配线9c的连接部分例如可以通过焊接导电体(焊锡等)来接合，也可以利用金属制的螺栓等以夹着配线9a或者9c的方式将配线9a或者9c固定在设置于端子72a和72b的内部的螺母部。此外，虽然使用“配线”这个用语，但是不限定于线缆状(线状)的部件，还可以使用板状的配线用的板。

此外，第一实施方式中，在降压斩波电路100设置有独立于第一半导体封装体7设置的、收纳防回流二极管电路4的第二半导体封装体8。具体而言，在第二半导体封装体8，在内部收纳有与第一半导体封装体7隔开间隔地配置的、构成防回流二极管电路4的二极管41。

而且，第一实施方式中，第一半导体封装体7和第二半导体封装体8形成为彼此不同的形状。具体而言，如图2所示，第一半导体封装体7和第二半导体封装体8在俯视时(从z1方向侧观察)具有与x轴平行的方向的宽度(w11和w21)和与y轴平行的方向的宽度(w12和w22)彼此不同的大小。

详细而言，第一半导体封装体7在俯视时具有矩形形状。而且，第一半导体封装体7例如具有与x轴平行的方向的宽度w11和与y轴平行的方向的宽度w12。此外，第二半导体封装体8形成为俯视时具有矩形形状。而且，第二半导体封装体8例如在与x轴平行的方向具有比宽度w11小的宽度w21，并且在与y轴平行的方向具有比宽度w12大的宽度w22。

此外，在第二半导体封装体8设置有安装部81和端子82a、82b。安装部81与安装部71同样地构成，第二半导体封装体8利用安装部81在降压斩波电路主体部100a上可拆装(可更换)。而且，端子82a与配线9c连接。因此，第二半导体封装体8的端子82a和第一半导体封装体7的端子72b经由配线9c连接。此外，端子82b与配线9b连接，配线9b与直流输出电路1的负极和电容器5的负极端子5b连接。

此处，第一实施方式中，第一半导体封装体7和第二半导体封装体8构成为在与x轴平行的方向上多个安装部71彼此之间的间隔d11与多个安装部81彼此之间的间隔d21不同。此外，第一半导体封装体7和第二半导体封装体8构成为在与y轴平行的方向上多个安装部71彼此之间的间隔d12与多个安装部81彼此之间的间隔d22不同。

而且，第一实施方式中，第一半导体封装体7和第二半导体封装体8相对于降压斩波电路100(降压斩波电路主体部100a)可独立地更换。

电抗器2的一端与配线9d连接，另一端与配线9e连接。而且，如图2所示，在电容器5设置有正极端子5a和负极端子5b。正极端子5a与连接于电抗器2的另一端的配线9e连接，负极端子5b与配线9b连接。即，电容器5经由配线9b与第二半导体封装体8的端子82b和直流输出电路1的负极连接。

(降压斩波电路的动作)

接着，参照图1，说明第一实施方式的降压斩波电路100的动作。降压斩波电路100的动作通过控制电路6的控制处理实施。

首先，当开关元件31导通时，电流在直流输出电路1、开关元件31、电抗器2和电容器5流动。而此时，大致没有电流在二极管32流动。

而且，当开关元件31断开时，二极管41(防回流二极管电路4)成为导通状态，电流在二极管41、电抗器2和电容器5流动。而此时，也大致没有电流在二极管32流动。

之后，当开关元件31导通时，二极管41(防回流二极管电路4)从导通状态变化为截断状态，电流再次在上述直流输出电路1、开关元件31、电抗器2和电容器5流动。此时，在防回流二极管电路4(二极管41)中产生反向恢复损耗。其中，由于二极管41由宽禁带半导体构成，所以与由硅半导体构成的情况相比，反向恢复损失降低。

而且，在稳定的运转的状态下，以一定的时间比例切换开关元件31的断开和导通，进行控制以使得使开关元件31导通时的电抗器2的电流值的上升量与使开关元件31断开时的电流值的下降量平衡，从而使在电抗器2流动的电流值比在直流输出电路1流动的电流值大，且使电容器5(正极端子5a)的电压值成为不足直流输出电路1的电压值的大致一定的降压后的直流电压值。

再者，在以上述方式进行动作的降压斩波电路100中，开关元件31可能发生故障。此外，在开关元件31发生故障时，二极管41也不一定发生故障。在这样的情况下，在降压斩波电路100中，不更换第二半导体封装体8，仅更换收纳有发生了故障的开关元件31的第一半导体封装体7。该情况下，在二极管41由宽禁带半导体构成时，抑制更换成本增加的效果显著。再者，由于二极管32由硅半导体构成，所以即使在与开关元件31一起更换的情况下，也能够抑制更换成本的增加。

此外，在以上述方式进行动作的降压斩波电路100中，由于反向恢复浪涌等，二极管41可能发生故障。此外，二极管41发生故障时，开关元件31不一定发生故障。例如，如果在开关元件31超过短路耐受量之前利用控制电路6使其断开，则开关元件31不发生故障。在这样的情况下，在降压斩波电路100中，不更换第一半导体封装体7，仅更换收纳有发生了故障的二极管41的第二半导体封装体8。该情况下，当如后述的变形例那样开关元件31(开关元件631)由宽禁带半导体构成时，抑制更换成本增加的效果显著。

[第一实施方式的效果]

第一实施方式能够得到以下的效果。

第一实施方式中，如上述，在降压斩波电路100设置有收纳开关元件电路3的第一半导体封装体7和独立于第一半导体封装体7设置的、收纳防回流二极管电路4的第二半导体封装体8。由此，在开关元件电路3或者防回流二极管电路4中任一者发生了故障的情况下，能够仅更换收纳发生了故障的开关元件电路3的第一半导体封装体7或者收纳防回流二极管电路4的第二半导体封装体8，所以能够抑制对不需要更换的开关元件电路3或者防回流二极管电路4进行更换。而且，能够抑制更换成本增加与抑制对不需要更换的开关元件电路3或者防回流二极管电路4进行更换的情况相应的量。

此外，第一实施方式中，如上述，在第一半导体封装体7设置用于将第一半导体封装体7可拆装地安装在降压斩波电路主体部100a的多个安装部71。此外，在第二半导体封装体8设置用于将第二半导体封装体8可拆装地安装在降压斩波电路主体部100a的多个安装部81。而且，将第一半导体封装体7和第二半导体封装体8构成为多个安装部71彼此之间的间隔与多个安装部81彼此之间的间隔不同。由此，在用于安装第一半导体封装体7(第二半导体封装体8)的地方不能安装第二半导体封装体8(第一半导体封装体7)。由此，在更换第一半导体封装体7或者第二半导体封装体8时，能够抑制将第一半导体封装体7与第二半导体封装体8错误地更换的情况。此外，在生产降压斩波电路100时，能够抑制将第一半导体封装体与第二半导体封装体错误安装的情况，所以能够提高降压斩波电路的生产性(生产效率)。

此外，第一实施方式中，如上述，使第一半导体封装体7和第二半导体封装体8形成为彼此不同的形状。由此，与第一半导体封装体7和第二半导体封装体8形成为相同形状的情况不同，在更换第一半导体封装体7或者第二半导体封装体8时，能够抑制将第一半导体封装体7与第二半导体封装体8错误更换的情况。此外，在生产降压斩波电路100时，也能够抑制将第一半导体封装体7与第二半导体封装体8错误安装的情况，所以能够提高降压斩波电路100的生产性(生产效率)。

此外，第一实施方式中，如上述，在防回流二极管电路4设置由宽禁带半导体构成的二极管41，在开关元件电路3设置开关元件31和与开关元件31反向并联连接的、由硅半导体构成的二极管32。由此，通过使用由宽禁带半导体构成的二极管41，与使用由一般的硅半导体构成的二极管的情况下相比能够降低状态变化的瞬态响应的电力损耗(反向恢复损失)。其结果是，能够降低使降压斩波电路100驱动时的电力损耗。而且，与构成防回流二极管电路4的二极管41不同，大致没有电流在与开关元件31反向并联连接的二极管32流动，所以在使二极管32由硅半导体构成的情况下，也能够抑制电力损耗的增大。

[第二实施方式]

接着，参照图3和图4，说明第二实施方式的降压斩波电路200的构成。第二实施方式中，与构成为两级降压斩波电路的降压斩波电路100不同而构成为三级降压斩波电路。其中，对与上述第一实施方式相同的构成添加相同的符号并省略说明。

(第二实施方式的降压斩波电路的构成)

如图3和图4所示，在第二实施方式的降压斩波电路200设置有直流输出电路201、开关元件电路203、防回流二极管电路204和控制电路206。降压斩波电路200构成为三级降压斩波电路。

此外，在降压斩波电路200设置有第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体208a、208b。其中，第一半导体封装体207a是要求的权利范围中的“一个第一半导体封装体”的一个例子。此外，第一半导体封装体207b是要求的权利范围中的“另一个第一半导体封装体”的一个例子。此外，第二半导体封装体208a是要求的权利范围中的“一个第二半导体封装体”的一个例子。此外，第二半导体封装体208b是要求的权利范围中的“另一个第二半导体封装体”的一个例子。

如图3所示，直流输出电路201包括彼此串联连接的第一直流输出电路201a和第二直流输出电路201b。此外，防回流二极管电路204包括彼此串联连接的二极管241a和241b。详细而言，二极管241a的阳极与二极管241b的阴极连接。此外，二极管241a和241b由宽禁带半导体构成。其中，二极管241a是要求的权利范围中的“第一防回流二极管”的一个例子。此外，二极管241b是要求的权利范围中的“第二防回流二极管”的一个例子。

开关元件电路203包括与二极管241a串联连接的第一开关元件电路203a和与二极管241b串联连接的第二开关元件电路203b。详细而言，第一开关元件电路203a包括第一开关元件231a和与第一开关元件231a反向并联连接的二极管232a。此外，第二开关元件电路203b包括第二开关元件231b和与第二开关元件231b反向并联连接的二极管232b。此外，二极管232a和232b由硅半导体构成。其中，二极管232a和232b是要求的权利范围中的“反向并联二极管”的一个例子。

此外，第一开关元件电路203a连接在第一直流输出电路201a的正极与电抗器2之间。此外，第二开关元件电路203b连接在第二直流输出电路201b的负极与电容器5(负极端子5b)之间。

此外，二极管241a的阳极和二极管241b的阴极与第一直流输出电路201a的负极和第二直流输出电路201b的正极连接。而且，二极管241a的阴极与电抗器2的一端连接，二极管241b的阳极与电容器5的负极端子5b连接。由此，防回流二极管电路204(二极管241a和241b)、电抗器2和电容器5构成串联电路。

第一半导体封装体207a收纳第一开关元件电路203a。即，第一开关元件231a和二极管232a一起收纳在第一半导体封装体207a中。此外，第一半导体封装体207b独立于第一半导体封装体207a地设置，收纳第二开关元件电路203b。即，第二开关元件231b和二极管232b一起收纳在第一半导体封装体207b中。

第二半导体封装体208a收纳二极管241a。此外，第二半导体封装体208b独立于第二半导体封装体208a地设置，收纳二极管241b。

即，第二实施方式中，第一开关元件电路203a、第二开关元件电路203b、二极管241a和二极管241b收纳在彼此不同的封装体中。

〈第一半导体封装体和第二半导体封装体的构成〉

如图4所示，第一半导体封装体207a和207b形成为彼此大致相同的形状。此外，第二半导体封装体208a和208b形成为彼此大致相同的形状。第一半导体封装体207a和第二半导体封装体208a形成为彼此不同的形状。例如，第一半导体封装体207a和207b形成为具有与第一实施方式的第一半导体封装体7相同的形状。此外，第二半导体封装体208a和208b形成为具有与第一实施方式的第二半导体封装体8相同的形状。

此外，在降压斩波电路200设置有降压斩波电路主体部200a，在降压斩波电路主体部200a分别安装有第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体208a、208b。此外，第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体208a、208b彼此隔开间隔地配置。而且，第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体208a、208b相对于降压斩波电路主体部200a可分别独立地更换(可拆下)。

而且，在降压斩波电路200设置有配线209a～209h。第一直流输出电路201a和第一半导体封装体207a与配线209a连接。此外，第二直流输出电路201b和第一半导体封装体207b与配线209b连接。此外，第一半导体封装体207a和第二半导体封装体208a与配线209c连接。此外，第一半导体封装体207b和第二半导体封装体208b与配线209d连接。

此外，第一直流输出电路201a、第二直流输出电路201b和第二半导体封装体208a、208b与配线209e连接。此外，第二半导体封装体208a和电抗器2的一端与配线209f连接。此外，电抗器2的另一端和电容器5的正极端子5a与配线209g连接。此外，电容器5的负极端子5b和第二半导体封装体208b与配线209h连接。由此，在降压斩波电路主体部200a形成有三级降压斩波电路。

此外，第二实施方式的降压斩波电路200的其他构成与第一实施方式的降压斩波电路100相同。

(第二实施方式的降压斩波电路的动作)

接着，参照图3说明第二实施方式的降压斩波电路200的动作。其中，降压斩波电路200的动作通过控制电路206的控制处理来实施。

首先，当第一开关元件231a导通且第二开关元件231b断开时，电流在第一直流输出电路201a、第二直流输出电路201b、第一开关元件231a、第二开关元件231b、电抗器2和电容器5流动。而此时，大致没有电流在二极管232a和232b流动。

此外，当第一开关元件231a导通且第二开关元件231b断开时，电流在第一直流输出电路201a、第一开关元件231a、电抗器2、电容器5和二极管241b流动。而此时，也大致没有电流在二极管232a和232b流动。

此外，当第一开关元件231a断开且第二开关元件231b导通时，电流在第二直流输出电路201b、二极管241a、电抗器2、电容器5和第二开关元件231b流动。而此时，也大致没有电流在二极管232a和232b流动。

此外，当第一开关元件231a断开且第二开关元件231b导通时，电流在二极管241a、241b、电抗器2和电容器5流动。而此时，也大致没有电流在二极管232a和232b流动。

而且，反复上述第一开关元件231a和第二开关元件231b的导通断开动作，控制时间比例的大小，以使得电容器5(正极端子5a)的电压值比第一直流输出电路201a的电压值与第二直流输出电路201b的电压值的合计值小。

因此，在二极管241a和241b中产生反向恢复损失，而在二极管232a和232b中大致没有电流流动，所以在二极管232a和232b中大致没有电力损耗。

再者，在以上述方式进行动作的降压斩波电路200中，第一开关元件231a或者第二开关元件231b之中的一者(例如第一开关元件231a)可能发生故障。该情况下，不限于第一开关元件231a或者第二开关元件231b之中的另一者(第二开关元件231b)、二极管241a和241b发生故障。在这样的情况下，在降压斩波电路200中，不更换第一半导体封装体207b和第二半导体封装体208a、208b，仅更换收纳有发生了故障的第一开关元件231a的第一半导体封装体207a。

此外，在以上述方式进行动作的降压斩波电路200中，因反向恢复浪涌而二极管241a和241b之中的一者(例如二极管241a)可能发生故障。该情况下，仅更换收纳有发生了故障的二极管241a的第二半导体封装体208a。

[第二实施方式的效果]

第二实施方式能够得到以下的效果。

第二实施方式中，如上述，在防回流二极管电路204设置有彼此串联连接的二极管241a和241b。此外，在开关元件电路203设置有与二极管241a串联连接的第一开关元件电路203a和与二极管241b串联连接的第二开关元件电路203b。此外，在直流输出电路201设置有彼此串联连接的第一直流输出电路201a和第二直流输出电路201b。此外，在降压斩波电路200设置有收纳第一开关元件电路203a的第一半导体封装体207a和独立于第一半导体封装体207a设置的、收纳第二开关元件电路203b的第一半导体封装体207b。此外，在降压斩波电路200设置有收纳二极管241a的第二半导体封装体208a和独立于第二半导体封装体208a设置的、收纳二极管241b的第二半导体封装体208b。由此，能够将降压斩波电路200构成为三级降压斩波电路，并且在第一开关元件电路203a、第二开关元件电路203b、二极管241a、241b中的任一个元件发生故障的情况下，能够抑制对其他不需要更换的元件进行更换。

此外，第二实施方式的降压斩波电路200的其他效果与第一实施方式的降压斩波电路100相同。

[第三实施方式]

接着，参照图5和图6说明第三实施方式的降压斩波电路300的构成。第三实施方式中，降压斩波电路300与第二实施方式同样形成为三级降压斩波电路。而在第三实施方式中，与二极管241a和二极管241b收纳在各个半导体封装体中的第二实施方式不同，二极管341a和二极管341b都收纳中第二半导体封装体308中。其中，对与上述第一实施方式和上述第二实施方式相同的构成添加相同的符号并省略其说明。

(第三实施方式的降压斩波电路的构成)

如图5和图6所示，在第三实施方式的降压斩波电路300设置有第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体308。二极管341a和341b(防回流二极管电路304)一起被收纳在第二半导体封装体308中。第二半导体封装体308可更换地安装在降压斩波电路主体部300a。

此处，第三实施方式中，第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体308在与x轴平行的方向上的多个安装部71彼此之间的间隔d11(图2参照)与多个安装部381彼此之间的间隔d31不同。此外，第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体308在与y轴平行的方向上的多个安装部71彼此之间的间隔d12(图2参照)与多个安装部381彼此之间的间隔d32不同。

此处，二极管341a和341b(无源元件)的发生故障可能性比与控制电路206连接的、用作有源元件的第一开关元件231a和第二开关元件231b的发生故障可能性低。即，二极管341a、341b的更换频率比第一开关元件231a和第二开关元件231b的更换频率小。

因此，在第三实施方式中，为了应对二极管341a和341b的上述的发生故障的可能性，二极管341a和二极管341b一起被收纳在第二半导体封装体308。

如图6所示，在第三实施方式中，第一半导体封装体207a、207b和第二半导体封装体308各自独立且构成为不同的形状。第二半导体封装体308包括安装部381和端子382a～382c。第二半导体封装体308利用安装部381能够安装在降压斩波电路主体部300a。

而且，如图5所示，端子382a与二极管341a的阴极连接。端子382b与二极管341b的阳极连接。此外，端子382c与二极管341a的阳极和二极管341b的阴极连接。

而且，在降压斩波电路300设置有配线309a～309h，通过利用配线309a～309h进行连接，形成图5所示的电路结构。详细而言，配线309a与第一直流输出电路201a和第一半导体封装体207a连接。配线309b与第二直流输出电路201b和第一半导体封装体207b连接。配线309c与第一半导体封装体207a的端子72b和第二半导体封装体308的端子382a连接。配线309d与第一半导体封装体207b的端子72a和第二半导体封装体308的端子382b连接。配线309e与第一直流输出电路201a、第二直流输出电路201b和第二半导体封装体308的端子382c连接。

此外，配线309f与第二半导体封装体308的端子382a和电抗器2连接。配线309g与电抗器2和电容器5连接。配线309h与电容器5和第二半导体封装体308的端子382c连接。

此外，第三实施方式的降压斩波电路300的其他结构与第二实施方式的降压斩波电路200相同。此外，第三实施方式的降压斩波电路300的动作与第二实施方式的降压斩波电路200的动作相同。

[第三实施方式的效果]

第三实施方式能够得到以下那样的效果。

第三实施方式中，如上述，二极管341a和二极管341b一起被收纳在第二半导体封装体308。此处，二极管341a和341b的发生故障可能性比与控制电路206连接的构成为有源元件的第一开关元件231a和第二开关元件231b低。着眼于该点，第三实施方式中，通过以上述方式构成，在二极管341a和341b一起被收纳在第二半导体封装体308的情况下，能够降低与发生故障可能性降低的情况对应的第二半导体封装体308的更换作业的次数。此外，与将二极管341a和341b收纳在各个封装体的情况相比，封装体的数量没有增加，所以能够抑制降压斩波电路300的大型化(复杂化)。

此外，第三实施方式中，如上述，在第二半导体封装体308中与二极管341a和341b的故障可能性和故障方式的至少一者(故障可能性)对应地一并收纳有二极管341a和341b。由此，通过与故障可能性和故障方式的至少一者对应，能够适当抑制对不需要更换的元件的更换，并且抑制封装体的数量的增加。

此外，第三实施方式的降压斩波电路300的其他效果与第一实施方式的降压斩波电路100相同。

[第四实施方式]

接着，参照图7和图8，说明第四实施方式的降压斩波电路400的构成。第四实施方式中，降压斩波电路400与第二实施方式同样地构成为三级降压斩波电路。而在第四实施方式中，与第一开关元件电路203a和第二开关元件电路203b收纳于各个半导体封装体中的第二实施方式不同，第一开关元件电路403a和第二开关元件电路403b一起被收纳在第一半导体封装体407中。其中，对与上述第一～第三实施方式相同的构成添加相同的符号并省略其说明。

(第四实施方式的降压斩波电路的构成)

如图7和图8所示，在第四实施方式的降压斩波电路400设置有第一半导体封装体407和第二半导体封装体208a、208b。第一开关元件电路403a和第二开关元件电路403b(开关元件电路403)一起被收纳在第一半导体封装体407中。此外，第一半导体封装体407可更换地安装在降压斩波电路主体部400a。

此处，第四实施方式中，第一半导体封装体407和第二半导体封装体208a、208b在与x轴平行的方向上的多个安装部471彼此之间的间隔d41与多个安装部81彼此之间的间隔d21(图2参照)不同。此外，第一半导体封装体407和第二半导体封装体208a、208b在与y轴平行的方向上的多个安装部471彼此之间的间隔d42与多个安装部81彼此之间的间隔d22(图2参照)不同。

第一开关元件电路403a包括第一开关元件431a和与第一开关元件431a反向并联连接的二极管432a。此外，第二开关元件电路403b包括第二开关元件431b和与第二开关元件431b反向并联连接的二极管432b。

此处，在因控制电路206的误动作而在第一开关元件431a和第二开关元件431b的栅极施加了超过耐受量的电压的情况下，第一开关元件431a和第二开关元件431b两者可能发生故障。

此外，在降压斩波电路400中，在第一开关元件431a和第二开关元件431b之中的一者发生了短路故障时(例如第一开关元件431a)，电流持续在发生了故障的一者的开关元件流动，所以有时由该电流引起其他开关元件(第二开关元件431b)发生故障(超过短路耐受量)。即，在第一开关元件431a和第二开关元件431b之中的一者发生了故障的情况下，有时第一开关元件431a和第二开关元件431b的另一者也发生故障，而两者发生故障。其中，第一开关元件431a和第二开关元件431b两者同时发生故障的可能性较(与二极管241a和241b两者同时发生故障的可能性相比)高。

再者，在第一开关元件431a、第二开关元件431b和二极管432a、432b由硅半导体构成的情况下，即使对不需要更换的开关元件进行更换时，与更换由宽禁带半导体构成的元件的情况相比，也能够抑制更换成本增大。

因此，第四实施方式中，对应于第一开关元件431a和第二开关元件431b两者同时发生故障的可能性高这样的上述故障方式，第一开关元件431a(第一开关元件电路403a)和第二开关元件431b(第二开关元件电路403b)一起被收纳在第一半导体封装体407。

此外，如图8所示，在第一半导体封装体407设置有安装部471和端子472a～472d。而且，第一半导体封装体407利用安装部471可更换地安装在降压斩波电路主体部400a。

端子472a和端子472c与第一开关元件电路403a连接。此外，端子472b和端子472d与第二开关元件电路403b连接。而且，在降压斩波电路400设置有配线409a～409h，通过利用配线409a～409h进行的连接，形成图7所示的电路结构。

此外，第四实施方式的降压斩波电路400的其他构成与第二实施方式的降压斩波电路200相同。此外，第四实施方式的降压斩波电路400的其他动作与第二实施方式的降压斩波电路200的动作相同。

[第四实施方式的效果]

第四实施方式能够得到以下的效果。

第四实施方式中，如上述，第一开关元件电路403a和第二开关元件电路403b一起被收纳在第一半导体封装体407。由此，与第一开关元件电路403a和第二开关元件电路403b收纳在各个封装体中的情况相比，封装体的数量没有增加，使用能够抑制降压斩波电路400的大型化(复杂化)。此外，第一开关元件电路403a和第二开关元件电路403b一起被收纳在第一半导体封装体407，而能够抑制与如下所述的故障方式相应的对不需要更换的开关元件进行的更换，该故障方式是第一开关元件电路403a的第一开关元件431a和第二开关元件电路403b的第二开关元件431b同时发生故障的可能性高的故障方式。

此外，第四实施方式的降压斩波电路400的其他效果与第一实施方式的降压斩波电路100相同。

[第五实施方式]

接着，参照图9和图10说明第五实施方式的降压斩波电路500的构成。第五实施方式中，构成为三级降压斩波电路。此外，第一开关元件电路503a和第二开关元件电路503b一起被收纳在第一半导体封装体407中，二极管541a和541b一起被收纳在第二半导体封装体308中。其中，对与上述第一～第四实施方式相同的构成添加相同的符号并省略其说明。

(第五实施方式的降压斩波电路的构成)

如图9和图10所示，在第五实施方式的降压斩波电路500设置有第一半导体封装体407和第二半导体封装体308。第一开关元件电路503a和第二开关元件电路503b(开关元件电路503)一起被收纳在第一半导体封装体407。此外，二极管541a和541b(防回流二极管电路504)一起被收纳在第二半导体封装体308。

此外，第一半导体封装体407和第二半导体封装体308形成为彼此不同的形状，可更换地安装在降压斩波电路主体部500a。

而且，如图10所示，在降压斩波电路500设置有配线509a～509h，通过利用配线509a～509h进行的连接，形成图9所示的电路结构(三级降压斩波电路)。

此外，第五实施方式的降压斩波电路500的其他的构成和动作与第二实施方式的降压斩波电路200相同。

[第五实施方式的效果]

第五实施方式能够得到以下的效果。

第五实施方式中，如上述，第一开关元件电路503a和第二开关元件电路503b一起被收纳在第一半导体封装体407，并且二极管541a和541b一起被收纳在第二半导体封装体308。而且，第五实施方式中，如上述第三实施方式中说明的那样，二极管541a和541b的发生故障可能性比第一开关元件531a和第二开关元件531b的发生故障可能性低。因此，与第三实施方式的降压斩波电路300同样，在二极管541a和541b一起被收纳在第二半导体封装体308中的情况下，也能够抑制对不需要更换的二极管(宽禁带半导体)进行的更换。

此外，第五实施方式的降压斩波电路500的其他的效果与第一实施方式的降压斩波电路100相同。

[变形例]

而且，此处公开的实施方式的全部的点是例示而应该不用于进行限制。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明表示，而是由要求的权利范围表示，而且包括与权利要求同等的意思和在范围内进行的全部变更(变形例)。

例如，在上述第一～第五实施方式中，表示了将降压斩波电路构成为两级降压斩波电路或三级降压斩波电路的例子，但是本发明不限定于此。即，也可以将降压斩波电路构成为四级以上的降压斩波电路。

此外，在上述第一～第五实施方式中，表示了第一半导体封装体和第二半导体封装体形成为彼此不同的形状的例子，但是本发明不限定于此。例如，在不易将第一半导体封装体和第二半导体封装体错误地安装在降压斩波电路主体部的制造方法或者更换方法的情况下，也可以将第一半导体封装体和第二半导体封装体构成为相同的形状(外形)。

此外，在上述第一～第五实施方式中，作为第一半导体封装体和第二半导体封装体具有彼此不同的形状的例子，如图2所示，表示了形成为在俯视时具有彼此不同的宽度的例子，但是本发明不限定于此。例如，第一半导体封装体和第二半导体封装体，不管宽度(大小)如何，只要是能够被认为是不同的形状即可。

此外，在上述第一～第五实施方式中，表示了由硅半导体构成开关元件的例子，但是本发明不限定于此。例如，如图1所示的变形例所示，也可以由宽禁带半导体构成开关元件631。由此，通过使用由宽禁带半导体构成的开关元件631，与使用由一般的硅半导体构成的开关元件31的情况相比，能够降低开关损失。其结果是，能够降低使降压斩波电路100驱动时的电力损耗。此外，在该情况下，通过由硅半导体构成与开关元件31反向并联连接的二极管32，与由宽禁带半导体构成二极管32的情况不同，在开关元件31发生了故障的情况下，能够抑制对不需要更换且由比较高昂的宽禁带半导体构成的二极管32进行的更换。