Abschnitte der Dokumentation

Konstruktionsrechner für Aufwärtskonverter

POSThttps://rftools.io/api/py/v1/calculate

Slug boost-converter. Berechnen Sie den Arbeitszyklus, den Induktorwert und den Ausgangskonalysator für das Design eines Boost-DC/DC-Wandlers (Aufwärtswandler)

Eingaben

Senden Sie jede dieser Eingaben in inputs, in den gezeigten Einheiten. Die meisten sind erforderlich: Ein Aufruf, dem eine davon fehlt, wird abgelehnt (400) und kostet nichts; eine, auf die der Rechner verzichten kann, erhält den gezeigten Standardwert. Eine Eingabe außerhalb ihres Bereichs wird trotzdem berechnet und in der Provenienz markiert.

Eingaben von boost-converter
Name	Einheit	Bereich	Standardwert	Beschreibung
inputVoltageZahl	V	mindestens 0.5	5	Eingangsspannung
outputVoltageZahl	V	mindestens 1	12	Ausgangsspannung
outputCurrentZahl	A	mindestens 0.01	0.5	Ausgangsstrom
switchFreqZahl	kHz	mindestens 1	100	Schalthäufigkeit
ripplePctZahl	%	5 … 80	30	Induktorstromwelligkeit in% des durchschnittlichen Induktorstroms
efficiencyZahl	%	50 … 99	88	Geschätzte Effizienz
inputVoltageMinZahl	V	mindestens 0	0	Die niedrigste Eingangsspannung, bei der der Wandler arbeiten muss; 0 für den Nennwert. Die Bauteile werden für den gesamten Bereich dimensioniert und die Belastungen über den Bereich ermittelt.
inputVoltageMaxZahl	V	mindestens 0	0	Die höchste Eingangsspannung, bei der der Wandler arbeiten muss; 0 für den Nennwert. Sie muss unter der Ausgangsspannung bleiben.
coutEachZahl	μF	0.1 … 10000	10	Ein einzelner Ausgangskondensator; die Bank besteht aus so vielen parallel geschalteten, wie das Welligkeitsziel von 5 % im ungünstigsten Eckpunkt erfordert.
rdsOnZahl	mΩ	0.1 … 10000	25	Der Einschaltwiderstand des Schalter-FET bei seiner Betriebstemperatur.
tSwitchZahl	ns	0 … 10000	20	Anstiegs- und Abfallzeit des Schalters addiert: Der Schaltverlust beträgt ½·V_out·I_L·(t_r + t_f)·f_sw.
qgZahl	nC	0 … 10000	10	Gate-Ladung des Schalters bei der Treiberspannung: Die Gate-Ansteuerung benötigt Q_g·V_g·f_sw.
vGateZahl	V	1 … 20	5	Gate-Treiberspannung
vDiodeZahl	V	0 … 3	0.45	Die Flussspannung der Gleichrichterdiode beim Laststrom: Sie setzt V_F·I_out in Wärme um.
qrrZahl	nC	0 … 10000	0	Die Sperrverzögerungsladung des Gleichrichters (bei einer Schottky-Diode deren kapazitive Ladung, nahe 0): Bei jedem Einschalten übernimmt der Schalter Q_rr·V_out, insgesamt Q_rr·V_out·f_sw.
dcrZahl	mΩ	0 … 100000	50	Der Wicklungswiderstand der Spule.
coreLossZahl	mW	0 … 100000	20	Aus dem Datenblatt der Spule bei diesem Rippelstrom und dieser Frequenz.
esrOutZahl	mΩ	0 … 100000	5	ESR des Ausgangskondensators (je Stück)

Ausgaben

Zurückgegeben in values, nach Namen. Ein Wert, der unbegrenzt oder nicht definiert ist, ist null.

Ausgaben von boost-converter
Feld	Einheit	Beschreibung
dutyCycle	%	Arbeitszyklus
inductorCurrent	A	Durchschnittlicher Induktorstrom
inductorValueHauptwert	μH	Induktorwert
outputCapacitor	μF	Ausgangskondensator
peakCurrent	A	Spitzeninduktorstrom
dutyMin	%	Minimales Tastverhältnis
dutyMax	%	Maximales Tastverhältnis
inductorMinWorstUH	μH	Minimale Induktivität über den Eingangsbereich
inductorChosenUH	μH	Gewählte Induktivität
rippleNomA	A	Rippelstrom der Spule
rippleWorstA	A	Rippelstrom der Spule, ungünstigster Fall
rippleWorstVin	V	Eingangsspannung bei größtem Rippelstrom
ilPeakWorst	A	Spitzenstrom der Spule, ungünstigster Fall
ilPeakWorstVin	V	Eingangsspannung bei größtem Spitzenstrom
inputCurrentWorst	A	Eingangsstrom, ungünstigster Fall
inputCurrentWorstVin	V	Eingangsspannung bei größtem Eingangsstrom
q1RmsA	A	Effektivstrom des Schalters, ungünstigster Fall
q1RmsVin	V	Eingangsspannung bei größtem Schalterstrom
coutMinWorstUF	μF	Minimale Ausgangskapazität über den Eingangsbereich
coutCount	keine	Anzahl Ausgangskondensatoren
coutTotalUF	μF	Ausgangskapazität (Bank)
coutRmsA	A	Effektivstrom des Ausgangskondensators, ungünstigster Fall
coutRmsVin	V	Eingangsspannung bei größtem Ausgangskondensatorstrom
outputRippleMV	mV	Ausgangswelligkeit, ungünstigster Fall
outputRippleVin	V	Eingangsspannung bei größter Ausgangswelligkeit
outputRipplePct	%	Ausgangswelligkeit, % von Vout
vdsRating	V	Nennspannung für Schalter und Gleichrichter
coutVoltageRating	V	Nennspannung des Ausgangskondensators
lossSwConduction	W	Durchlassverlust des Schalters
lossSwSwitching	W	Schaltverlust des Schalters
lossGateDrive	W	Gate-Treiberverlust
lossDiode	W	Durchlassverlust des Gleichrichters
lossRecovery	W	Sperrverzögerungsverlust des Gleichrichters
lossDcr	W	DCR-Verlust der Spule
lossCore	W	Kernverlust der Spule
lossCapEsr	W	ESR-Verlust des Ausgangskondensators
lossTotal	W	Gesamtverlust
outputPower	W	Ausgangsleistung
efficiencyLossModel	%	Wirkungsgrad (Verlustmodell)

Aufruf

Berechnen: ein Aufruf, Anfrage und Antwort vollständig, und seine Fehler.
Batch: dieser Rechner zusammen mit anderen oder ein Sweep, in einer Anfrage.
Nach einem Zielwert auflösen: der Wert einer Eingabe, der eine Ausgabe auf einen Zielwert bringt.

curl -X POST https://rftools.io/api/py/v1/calculate \
  -H "X-API-Key: $RFTOOLS_API_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "slug": "boost-converter",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 5,
      "outputVoltage": 12,
      "outputCurrent": 0.5,
      "switchFreq": 100,
      "ripplePct": 30,
      "efficiency": 88,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "coutEach": 10,
      "rdsOn": 25,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 10,
      "vGate": 5,
      "vDiode": 0.45,
      "qrr": 0,
      "dcr": 50,
      "coreLoss": 20,
      "esrOut": 5
    }
  }'

import rftools

client = rftools.Client()  # reads RFTOOLS_API_KEY, or the key `rftools login` saved

result = client.calculate("boost-converter", {
    "inputVoltage": 5,
    "outputVoltage": 12,
    "outputCurrent": 0.5,
    "switchFreq": 100,
    "ripplePct": 30,
    "efficiency": 88,
    "inputVoltageMin": 0,
    "inputVoltageMax": 0,
    "coutEach": 10,
    "rdsOn": 25,
    "tSwitch": 20,
    "qg": 10,
    "vGate": 5,
    "vDiode": 0.45,
    "qrr": 0,
    "dcr": 50,
    "coreLoss": 20,
    "esrOut": 5,
})
print(result.values)
print(result.warnings, result.provenance.formula_ref)

const response = await fetch("https://rftools.io/api/py/v1/calculate", {
  method: "POST",
  headers: {
    "X-API-Key": process.env.RFTOOLS_API_KEY,
    "Content-Type": "application/json",
  },
  body: JSON.stringify({
    "slug": "boost-converter",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 5,
      "outputVoltage": 12,
      "outputCurrent": 0.5,
      "switchFreq": 100,
      "ripplePct": 30,
      "efficiency": 88,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "coutEach": 10,
      "rdsOn": 25,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 10,
      "vGate": 5,
      "vDiode": 0.45,
      "qrr": 0,
      "dcr": 50,
      "coreLoss": 20,
      "esrOut": 5
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

import (
	"bytes"
	"fmt"
	"io"
	"net/http"
	"os"
)

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "boost-converter",
	  "inputs": {
	    "inputVoltage": 5,
	    "outputVoltage": 12,
	    "outputCurrent": 0.5,
	    "switchFreq": 100,
	    "ripplePct": 30,
	    "efficiency": 88,
	    "inputVoltageMin": 0,
	    "inputVoltageMax": 0,
	    "coutEach": 10,
	    "rdsOn": 25,
	    "tSwitch": 20,
	    "qg": 10,
	    "vGate": 5,
	    "vDiode": 0.45,
	    "qrr": 0,
	    "dcr": 50,
	    "coreLoss": 20,
	    "esrOut": 5
	  }
	}`)
	req, err := http.NewRequest("POST", "https://rftools.io/api/py/v1/calculate", bytes.NewReader(body))
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	req.Header.Set("X-API-Key", os.Getenv("RFTOOLS_API_KEY"))
	req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
	res, err := http.DefaultClient.Do(req)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer res.Body.Close()
	out, _ := io.ReadAll(res.Body)
	fmt.Println(res.Status, string(out))
}

application/json

{
  "slug": "boost-converter",
  "values": {
    "dutyCycle": 63.33333333333333,
    "inductorCurrent": 1.3636363636363635,
    "inductorValue": 77.4074074074074,
    "outputCapacitor": 5.277777777777777,
    "peakCurrent": 1.5681818181818181,
    "dutyMin": 63.33333333333333,
    "dutyMax": 63.33333333333333,
    "inductorMinWorstUH": 77.4074074074074,
    "inductorChosenUH": 82,
    "rippleNomA": 0.3861788617886179,
    "rippleWorstA": 0.3861788617886179,
    "rippleWorstVin": 5,
    "ilPeakWorst": 1.5567257945306725,
    "ilPeakWorstVin": 5,
    "inputCurrentWorst": 1.3636363636363635,
    "inputCurrentWorstVin": 5,
    "q1RmsA": 1.08883282348745,
    "q1RmsVin": 5,
    "coutMinWorstUF": 5.277777777777777,
    "coutCount": 1,
    "coutTotalUF": 10,
    "coutRmsA": 0.6605869038227407,
    "coutRmsVin": 5,
    "outputRippleMV": 324.4502956393201,
    "outputRippleVin": 5,
    "outputRipplePct": 2.703752463661001,
    "vdsRating": 20,
    "coutVoltageRating": 25,
    "lossSwConduction": 0.02963892293759132,
    "lossSwSwitching": 0.016363636363636365,
    "lossGateDrive": 0.005,
    "lossDiode": 0.225,
    "lossRecovery": 0,
    "lossDcr": 0.09359659875028838,
    "lossCore": 0.02,
    "lossCapEsr": 0.0021818752875105737,
    "lossTotal": 0.39178103333902664,
    "outputPower": 6,
    "efficiencyLossModel": 93.87054983117339
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:boost-converter",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "TI SLVA372D, Basic Calculation of a Boost Converter's Power Stage, eq. 1; Erickson & Maksimovic, \"Fundamentals of Power Electronics\" 3rd ed.",
    "assumptions": [],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "inputVoltage": {
          "min": 0.5,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "outputVoltage": {
          "min": 1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "outputCurrent": {
          "min": 0.01,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "switchFreq": {
          "min": 1,
          "max": null,
          "unit": "kHz"
        },
        "ripplePct": {
          "min": 5,
          "max": 80,
          "unit": "%"
        },
        "efficiency": {
          "min": 50,
          "max": 99,
          "unit": "%"
        },
        "inputVoltageMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "inputVoltageMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "coutEach": {
          "min": 0.1,
          "max": 10000,
          "unit": "μF"
        },
        "rdsOn": {
          "min": 0.1,
          "max": 10000,
          "unit": "mΩ"
        },
        "tSwitch": {
          "min": 0,
          "max": 10000,
          "unit": "ns"
        },
        "qg": {
          "min": 0,
          "max": 10000,
          "unit": "nC"
        },
        "vGate": {
          "min": 1,
          "max": 20,
          "unit": "V"
        },
        "vDiode": {
          "min": 0,
          "max": 3,
          "unit": "V"
        },
        "qrr": {
          "min": 0,
          "max": 10000,
          "unit": "nC"
        },
        "dcr": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mΩ"
        },
        "coreLoss": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mW"
        },
        "esrOut": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mΩ"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 5,
      "outputVoltage": 12,
      "outputCurrent": 0.5,
      "switchFreq": 100,
      "ripplePct": 30,
      "efficiency": 88,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "coutEach": 10,
      "rdsOn": 25,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 10,
      "vGate": 5,
      "vDiode": 0.45,
      "qrr": 0,
      "dcr": 50,
      "coreLoss": 20,
      "esrOut": 5
    },
    "seed": null,
    "elapsedSeconds": 0.003
  }
}

{
  "detail": [
    {
      "type": "float_parsing",
      "loc": [
        "body",
        "inputs",
        "inputVoltage"
      ],
      "msg": "Input should be a valid number, unable to parse string as a number",
      "input": "abc"
    }
  ]
}

Eine als Text gesendete Eingabe. Es wurde nichts gezählt.

{
  "detail": "More than 120 requests in 60 seconds from this address.",
  "errorKind": "rate_limited",
  "limit": 120,
  "windowSeconds": 60,
  "upgradeUrl": "https://rftools.io/pricing/"
}

Zu viele Anfragen in einer Minute, mit Retry-After.

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