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Rechner für den Spannungsvervielfacher der Ladungspumpe

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

Slug charge-pump-voltage. Berechnen Sie die Ausgangsspannung, die Ladespannung, die Ausgangswelligkeit und den Wirkungsgrad der Dickson-Ladepumpe für Schaltungen mit geschaltetem Kondensator zur Spannungsvervielfachung

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 charge-pump-voltage
Name	Einheit	Bereich	Standardwert	Beschreibung
inputVoltageZahl	V	mindestens 0.1	3.3	Eingangsspannung
stagesZahl	keine	1 … 8	2	Anzahl der Stufen
pumpCurrentZahl	mA	mindestens 0.001	10	Laststrom, der vom Ausgang der Ladungspumpe entnommen wird
frequencyZahl	kHz	mindestens 0.1	100	Schalthäufigkeit
capacitanceZahl	μF	mindestens 0.001	1	Kapazität jeder Pumpkondensatorstufe
inputVoltageMinZahl	V	mindestens 0	0	Die niedrigste Eingangsspannung, bei der die Pumpe arbeiten muss; 0 für den Nennwert. Dort wird die niedrigste Ausgangsspannung ermittelt.
inputVoltageMaxZahl	V	mindestens 0	0	Die höchste Eingangsspannung, bei der die Pumpe arbeiten muss; 0 für den Nennwert. Dort werden die Nennspannungen der Bauteile ermittelt.
pumpCurrentMinZahl	mA	mindestens 0	0	Die kleinste Last; 0 für den Nennwert. Dort wird die höchste Ausgangsspannung ermittelt.
pumpCurrentMaxZahl	mA	mindestens 0	0	Die größte Last; 0 für den Nennwert. Dort werden Welligkeit und Schalterstrom ermittelt.
switchResistanceZahl	Ω	0 … 100000	1	Jeder der 3N + 1 Schalter (N + 1 Transferschalter und je ein Schalterpaar, das einen Pumpkondensator ansteuert) führt die Ausgangsladung einmal pro Periode und erhöht den Ausgangswiderstand um 2·R_on.
esrZahl	mΩ	0 … 100000	10	Jeder Pumpkondensator erhöht den Ausgangswiderstand um 4·ESR, der Ausgangskondensator um 1·ESR.

Ausgaben

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

Ausgaben von charge-pump-voltage
Feld	Einheit	Beschreibung
openCircuitVoltage	V	Leerlaufspannung
loadedVoltageHauptwert	V	Geladene Ausgangsspannung
outputRipple	mV	Ausgangswelligkeit
efficiency	%	Effizienz
loadedVoltageMin	V	Niedrigste belastete Ausgangsspannung
loadedVoltageMax	V	Höchste belastete Ausgangsspannung
openCircuitVoltageMax	V	Leerlaufspannung, ungünstigster Fall
openCircuitVoltageVin	V	Eingangsspannung bei höchster Leerlaufspannung
outputRippleWorst	mV	Ausgangswelligkeit, ungünstigster Fall
outputRippleWorstI	mA	Last bei größter Welligkeit
inputCurrentMA	mA	Eingangsstrom, ungünstigster Fall
inputCurrentI	mA	Last bei größtem Eingangsstrom
pumpCapCount	keine	Anzahl Pumpkondensatoren
pumpCapVoltageRating	V	Nennspannung der Pumpkondensatoren
outputCapVoltageRating	V	Nennspannung des Ausgangskondensators
switchCount	keine	Anzahl Schalter
switchVoltageRating	V	Nennspannung der Schalter
switchRmsMA	mA	Effektivstrom der Schalter, ungünstigster Fall
switchRmsI	mA	Last bei größtem Schalterstrom
chargeSharingResistance	Ω	Charge-Sharing-Widerstand
outputResistance	Ω	Ausgangswiderstand mit Verlusten
loadedVoltageWithLosses	V	Belastete Ausgangsspannung mit Verlusten
lossChargeSharing	W	Charge-Sharing-Verlust
lossSwitches	W	Durchlassverlust der Schalter
lossCapEsr	W	ESR-Verlust der Kondensatoren
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": "charge-pump-voltage",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 3.3,
      "stages": 2,
      "pumpCurrent": 10,
      "frequency": 100,
      "capacitance": 1,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "pumpCurrentMin": 0,
      "pumpCurrentMax": 0,
      "switchResistance": 1,
      "esr": 10
    }
  }'

import rftools

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

result = client.calculate("charge-pump-voltage", {
    "inputVoltage": 3.3,
    "stages": 2,
    "pumpCurrent": 10,
    "frequency": 100,
    "capacitance": 1,
    "inputVoltageMin": 0,
    "inputVoltageMax": 0,
    "pumpCurrentMin": 0,
    "pumpCurrentMax": 0,
    "switchResistance": 1,
    "esr": 10,
})
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": "charge-pump-voltage",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 3.3,
      "stages": 2,
      "pumpCurrent": 10,
      "frequency": 100,
      "capacitance": 1,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "pumpCurrentMin": 0,
      "pumpCurrentMax": 0,
      "switchResistance": 1,
      "esr": 10
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

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

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "charge-pump-voltage",
	  "inputs": {
	    "inputVoltage": 3.3,
	    "stages": 2,
	    "pumpCurrent": 10,
	    "frequency": 100,
	    "capacitance": 1,
	    "inputVoltageMin": 0,
	    "inputVoltageMax": 0,
	    "pumpCurrentMin": 0,
	    "pumpCurrentMax": 0,
	    "switchResistance": 1,
	    "esr": 10
	  }
	}`)
	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": "charge-pump-voltage",
  "values": {
    "openCircuitVoltage": 9.899999999999999,
    "loadedVoltage": 9.7,
    "outputRipple": 100,
    "efficiency": 97.97979797979798,
    "loadedVoltageMin": 9.7,
    "loadedVoltageMax": 9.7,
    "openCircuitVoltageMax": 9.899999999999999,
    "openCircuitVoltageVin": 3.3,
    "outputRippleWorst": 100,
    "outputRippleWorstI": 10,
    "inputCurrentMA": 30,
    "inputCurrentI": 10,
    "pumpCapCount": 2,
    "pumpCapVoltageRating": 10,
    "outputCapVoltageRating": 16,
    "switchCount": 7,
    "switchVoltageRating": 12,
    "switchRmsMA": 14.142135623730951,
    "switchRmsI": 10,
    "chargeSharingResistance": 20,
    "outputResistance": 34.09,
    "loadedVoltageWithLosses": 9.559099999999999,
    "lossChargeSharing": 0.002,
    "lossSwitches": 0.0014,
    "lossCapEsr": 0.000009,
    "lossTotal": 0.003409,
    "outputPower": 0.095591,
    "efficiencyLossModel": 96.55656565656567
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:charge-pump-voltage",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "Dickson, IEEE JSSC 11(3), 1976; Seeman & Sanders, IEEE TPEL 23(2), 2008",
    "assumptions": [],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "inputVoltage": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "stages": {
          "min": 1,
          "max": 8,
          "unit": ""
        },
        "pumpCurrent": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "mA"
        },
        "frequency": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "kHz"
        },
        "capacitance": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "μF"
        },
        "inputVoltageMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "inputVoltageMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "pumpCurrentMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "mA"
        },
        "pumpCurrentMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "mA"
        },
        "switchResistance": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "Ω"
        },
        "esr": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mΩ"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 3.3,
      "stages": 2,
      "pumpCurrent": 10,
      "frequency": 100,
      "capacitance": 1,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "pumpCurrentMin": 0,
      "pumpCurrentMax": 0,
      "switchResistance": 1,
      "esr": 10
    },
    "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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