Q2 (Q4)具有体二极管。低压侧开关元件Q1(Q3)所具有的体二极管相当于本发明所涉及的低压侧二极管。此外，低压侧开关元件Q1(Q3)以及高压侧开关元件Q2(Q4)也可以是例如双极性晶体管，该情况下，以与图中的体二极管相同的朝向，将二极管元件与低压侧开关元件Q1(Q3)以及高压侧开关元件Q2 (Q4)并联连接。
[0053]在低压侧开关元件Q1 (Q3)与高压侧开关元件Q2 (Q4)的连接点P31 (P32)上连接有输出侧电容器Co 1 (Co2)。输出侧电容器Co 1 (Co2)经由输出侧电感器L1而与输出端子0UT2连接。以下，将输出侧电容器Col、Co2与输出侧电感器L1的连接点设为P4。该连接点P4相当于本发明所涉及的输出端。
[0054]输出侧电容器Col、Co2相当于本发明所涉及的DC截止元件。输出侧电感器L1相当于本发明所涉及的感应性阻抗元件。输出侧电容器Col、Co2分别与后级的输出侧电感器L1 一起构成LC谐振电路。在本实施方式中，相对于两个输出侧电容器Col、Co2而共享一个输出侧电感器L1，从而能够实现电路的小型化。
[0055]在高压侧开关元件Q2(Q4)的栅极上连接有驱动器Drvl (Drv2)。在该驱动器Drvl (Drv2)上连接有赋予驱动电压的自举电路(bootstrap circuit)。自举电路具备二极管BD1 (BD2)以及电容器BC1 (BC2)。二极管BD1 (BD2)将阳极连接至高压侧开关元件Q2 (Q4)的漏极，将阴极经由电容器BC1 (BC2)而连接至连接点P31 (P32)。驱动器Drvl (Drv2)通过充入到电容器BC1(BC2)中的电压而进行动作，根据来自控制器10的信号而向高压侧开关元件Q2 (Q4)的栅极施加电压来驱动高压侧开关元件Q2 (Q4)。
[0056]高压侧开关元件Q2(Q4)的源极电位高于接地电位。因此，通过在高压侧开关元件Q2(Q4)的栅极设置自举电路，从而能够可靠地驱动高压侧开关元件Q2(Q4)。
[0057]另外，在低压侧开关元件Q1 (Q3)的栅极上连接有驱动器DrV3(DrV4)。在该驱动器Drv3 (Drv4)并联连接有电容器Cil (Ci2)，被赋予驱动电压。
[0058]控制器10相当于本发明所涉及的开关控制机构，如上述那样使低压侧开关元件Q1(Q3)和高压侧开关元件Q2(Q4)交替地接通断开。
[0059]图2、图3以及图4是表不降压开关电路1中流动的电流路径的图。在图2、图3以及图4中，省略了图1中说明过的自举电路以及控制器10的图示。此外，图2、图3以及图4是将图1所示的电路简化后的电路图。另外，将图1所示的P12、P21用连接点？1来表示。
[0060]图2表示高压侧开关元件Q2、Q4导通而低压侧开关元件Ql、Q3截止时的电流路径。该情况下，从输入端子IN2通过高压侧开关元件Q4、输出侧电容器Co2以及输出侧电感器L1而向输出端子0UT2流动电流。另外，从连接点Pi通过高压侧开关元件Q2、输出侧电容器Col以及输出侧电感器L1而向输出端子0UT2流动电流。此时，在输出侧电容器Col、Co2中蓄积电能，在输出侧电感器L1中蓄积励磁能量。
[0061]在高压侧开关元件Q2、Q4变为截止之后，隔着稍许的空载时间而低压侧开关元件Ql、Q3被导通。图3表示该空载时间中的电流路径。在此，电容器Col、Co2以及输出侧电感器L1的电抗被确定为使得在从连接点P31、P32观察负载RL侧时的开关频率下的阻抗成为感应性。S卩，设为基于电容器Col、Co2以及输出侧电感器L1的谐振频率比开关频率低的关系。由此使得:在使高压侧开关元件Q2、Q4截止之后，通过输出侧电感器L1而电流继续流动。其结果，从低压侧开关元件Q3的体二极管通过输出侧电容器Co2而向输出侧电感器L1流动电流。另外，从低压侧开关元件Q1的体二极管通过输出侧电容器Col而向输出侧电感器L1流动电流。
[0062]图4表示高压侧开关元件Q2、Q4截止而低压侧开关元件Ql、Q3导通时的电流路径。此时，通过输出侧电容器Co2中蓄积的电能，从输出侧电感器L1通过输出侧电容器Co2而向低压侧开关元件Q3流动电流。另外，通过输出侧电容器Col中蓄积的电能，从输出侧电感器L1通过输出侧电容器Col而向低压侧开关元件Q1流动电流。
[0063]图5是低压侧开关元件Ql、Q3以及高压侧开关元件Q2、Q4的漏极-源极间电压Vds以及漏极电流Ids的波形图。另外，虽然在图5中未详细示出，但低压侧开关元件Q1、Q3以及高压侧开关元件Q2、Q4隔着空载时间而被接通断开。
[0064]高压侧开关元件Q2、Q4被断开后，延后空载时间而向低压侧开关元件Ql、Q3的栅极端子施加电压。然后，低压侧开关元件Q1、Q3接通。此时，在输出侧电感器L1中流动的电流会通过低压侧开关元件Ql、Q3的体二极管。即，低压侧开关元件Ql、Q3接通时的漏极电流Ids是负电流。由此，低压侧开关元件Ql、Q3以零电压开关(ZVS)动作进行接通。通过该ZVS动作，能够减轻开关损耗，从而能够获得高的变换效率。此外，低压侧开关元件Q1、Q3的漏极电流的波形成为基于输出侧电容器Col、Co2和输出侧电感器L1的谐振电流的波形。
[0065]同样，低压侧开关元件Q1、Q3被断开后，延后空载时间而向高压侧开关元件Q2、Q4的栅极端子施加电压。然后，高压侧开关元件Q2、Q4接通。此时，在输出侧电感器L1中流动的电流会通过高压侧开关元件Q2、Q4的体二极管。S卩，如图中的实线所示，高压侧开关元件Q2、Q4接通时的漏极电流是负电流。由此，高压侧开关元件Q2、Q4以零电压开关动作进行接通。通过该ZVS动作，能够减轻开关损耗，从而能够获得高的变换效率。
[0066]图6是表示降压开关电路1的各位置处的电压波形的图。图6所示的波形是在以下的条件下进行的仿真结果。在图1中，来自输入端子IN1、IN2的输入电压=100V，输入侧电容器Cil、Ci2 = 10 μ F，输出侧电容器Col、Co2 = 20nF，输出侧电感器LI = 68 μ H。开关元件Ql?Q4的驱动频率为100kHz。
[0067]图6的波形(1)表示输入端子IN1、IN2间的电压波形，波形(2)表示低压侧开关元件Q3以及高压侧开关元件Q4的连接点P32的电压波形，波形(3)表示低压侧开关元件Q1以及高压侧开关元件Q2的连接点P31的电压波形，波形(4)表示负载RL的两端的电压波形。
[0068]将图6的波形⑴的电压如上述那样设为电压V。该情况下，如波形⑵所示，高压侧开关元件Q4导通时的连接点P32的电压大致为V。并且，低压侧开关元件Q3导通时的连接点P32的电压为约V/2。另外，如波形(3)所示，高压侧开关元件Q2导通时的连接点P31的电压为连接点P:的电压，即约V/2。并且，低压侧开关元件Q1导通时的连接点P31的电压大致为0。这样，如波形(2)和波形(3)所示，连接点P31、P32各自的电压以0以及V/2为基准电位，并且以V/2的振幅进行变化。
[0069]连接点P4的电压是由输出侧电容器Col、Co2从连接点Ρ 31、P32的电压中使DC偏压截止并通过电感器L1后的电压。S卩，如波形(4)所示那样进行谐振，表示了以电压0为中心的正弦波状的电压波形。
[0070]这样，在实施方式1所涉及的降压开关电路1中，通过利用M0S-FET，从而能够实现降压开关电路1的小型化以及薄型化。进而，由于分别对低压侧开关元件Ql、Q3以及高压侧开关元件Q2、Q4施加输入电压的分压，因此无需使用高耐压性的元件。进而，通过相对于开关电路单元11、12而共享输出侧电感器L1，从而无需增加电感器的数量，能够实现降压开关电路1的小型化。
[0071]在该例中，使用了两个开关电路单元，但通过由更多的开关电路单元构成而能够应对更宽的电压变换比。另外，表示了各开关元件的占空比接近50 %的例子，但也可以使占空比小于50%来降低输出电压，或者将占空比固定在50%附近而通过改变开关周期来使输出电压的频率可变。
[0072]图7是表示实施方式1所涉及的降压开关电路的变形例的图。在该例中，降压开关电路1A所具备的高压侧开关元件Q2、Q4是Si基体的ρ型M0S-FET。该情况下，不需要用于驱动高压侧开关元件Q2、Q4的自举电路，与图1的情况相比能够使电路构成简化。
[0073]此外，在本实施方式中，将低压侧开关元件Q1、Q3以及高压侧开关元件Q2、Q4分别设为具有体二极管的M0S-FET，但也可将开关元件Q1?Q4设为GaN基体的M0S_FET、SiC基体的M0S-FET。另外，在采用GaN基体的M0S-FET的情况下，为了使其执行零电压开关(ZVS)动作，降压开关电路也可设为在GaN基体的M0S-FET的漏极-源极间进一步连接实际部件的二极管的构成。
[0074](实施方式2)
[0075]图8是实施方式2所涉及的降压开关电路2的电路图。实施方式2中的开关电路单元的数量与实施方式1不同。本实施方式所涉及的降压开关电路2的输出端子0UT1、0UT2上连接的负载RL是直流负载，降压开关电路2是DC-DC转换器。
[0076]降压开关电路2具备被串联连接的五个开关电路单元11、12、13、14、15。在开关电路单元11(12、13、14、15)中，输入侧电容器Cil (Ci2、Ci3、Ci4、Ci5)与被串联连接的低压侧开关元件Ql (Q3、Q5、Q7、Q9)以及高压侧开关元件Q2 (Q4、Q6、Q8、Q10)并联连接。
[0077]另外，低压侧开关元件Ql (Q3、Q5、Q7、Q9)与高压侧开关元件Q2(Q4、Q6、Q8、Q10)的连接点分别经由输出侧电容器Col(Co2、Co3、Co4、Co5)而与输出侧电感器L1连接。输出侧电感器L1与作为整流电路的桥接二极管BD连接。在桥接二极管BD的输入侧并联连接有在负载RL为高负载或者开路时成为电流路径的电感器L2，在输出侧并联连接有作为平滑电路的电容器C1。并且，从输入端子IN1、IN2输入的直流电压被降压，从输出端子0UT1、0UT2输出直流电压。
[0078]在该降压开关电路2中，与实施方式1同样，低压侧开关元件91、93、05、07、09被同时接通断开，高压侧开关元件Q2、Q4、Q6、Q8