Abschnitte der Dokumentation

Verlustleistung des Motortreibers

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

Slug motor-driver-power. Berechnen Sie die Verlustleistung des Motortreiber-ICs oder des diskreten MOSFETs einschließlich Leitungsverlust und Schaltverlust bei einer bestimmten PWM-Frequenz.

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 motor-driver-power
Name	Einheit	Bereich	Standardwert	Beschreibung
motorCurrentZahl	A	mindestens 0	2	Motorstrom (RMS)
supplyVoltageZahl	V	mindestens 1	12	Versorgungsspannung
rdsonZahl	Ω	mindestens 0.001	0.015	R_DS(on)
dutyCycleZahl	%	0 … 100	75	PWM-Tastgrad
switchingFreqZahl	Hz	mindestens 100	20000	Schaltfrequenz
gateChargeZahl	nC	mindestens 0.1	30	Aus dem MOSFET-Datenblatt
transitionTimeZahl	ns	mindestens 0	50	Anstiegs- oder Abfallzeit des hart geschalteten FET, beide gleich angenommen: 0.5·V·I·(t_r + t_f)·f aus TI SLVA504A wird dann V·I·t_sw·f
motorCurrentMinZahl	A	mindestens 0	0	Der niedrigste Motor-Effektivstrom im Betrieb; 0 für den Nennwert.
motorCurrentMaxZahl	A	mindestens 0	0	Der höchste Motor-Effektivstrom im Betrieb; 0 für den Nennwert. Dort werden Strom und Verlust der FETs ermittelt.
supplyVoltageMinZahl	V	mindestens 0	0	Die niedrigste Versorgungsspannung im Betrieb; 0 für den Nennwert.
supplyVoltageMaxZahl	V	mindestens 0	0	Die höchste Versorgungsspannung im Betrieb; 0 für den Nennwert. Dort wird die Drain-Source-Nennspannung der FETs ermittelt.
tDeadZahl	ns	0 … 100000	100	Die Zeit, in der an jeder Flanke beide FETs der schaltenden Halbbrücke sperren und die Body-Diode des Freilauf-FETs den Strom führt (TI SLVA504A, Gl. 3).
vBodyZahl	V	0 … 5	1	Flussspannung der Body-Diode

Ausgaben

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

Ausgaben von motor-driver-power
Feld	Einheit	Beschreibung
conductionLoss	W	Leitungsverlust pro leitendem FET
switchingLoss	W	Schaltverlust (hart geschalteter FET)
totalLossPerFet	W	Heißester FET
totalLossBridgeHauptwert	W	Gesamtverlust der Brücke
efficiency	%	Treiberwirkungsgrad (geschätzt)
gateDriveLoss	W	Gate-Treiber-Verlust
totalLossBridgeWorst	W	Gesamtverlust der Brücke, ungünstigster Fall
totalLossBridgeWorstVoltage	V	Versorgungsspannung bei größtem Brückenverlust
totalLossBridgeWorstCurrent	A	Motorstrom bei größtem Brückenverlust
totalLossPerFetWorst	W	Heißester FET, ungünstigster Fall
totalLossPerFetWorstCurrent	A	Motorstrom beim heißesten FET
fetRmsCurrentWorst	A	Größter FET-Effektivstrom
vdsRating	V	Drain-Source-Nennspannung des MOSFETs
vdsRatingVoltage	V	Versorgungsspannung für die Drain-Source-Nennspannung
efficiencyWorst	%	Wirkungsgrad mit Totzeit, ungünstigster Fall
efficiencyWorstVoltage	V	Versorgungsspannung bei schlechtestem Wirkungsgrad
efficiencyWorstCurrent	A	Motorstrom bei schlechtestem Wirkungsgrad
lossConduction	W	Durchlassverlust (zwei FETs)
lossDeadTime	W	Totzeitverlust
lossTotal	W	Gesamtverlust mit Totzeit und Gate-Ansteuerung
outputPower	W	Leistung an den Motor
efficiencyLossModel	%	Wirkungsgrad mit Totzeit

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": "motor-driver-power",
    "inputs": {
      "motorCurrent": 2,
      "supplyVoltage": 12,
      "rdson": 0.015,
      "dutyCycle": 75,
      "switchingFreq": 20000,
      "gateCharge": 30,
      "transitionTime": 50,
      "motorCurrentMin": 0,
      "motorCurrentMax": 0,
      "supplyVoltageMin": 0,
      "supplyVoltageMax": 0,
      "tDead": 100,
      "vBody": 1
    }
  }'

import rftools

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

result = client.calculate("motor-driver-power", {
    "motorCurrent": 2,
    "supplyVoltage": 12,
    "rdson": 0.015,
    "dutyCycle": 75,
    "switchingFreq": 20000,
    "gateCharge": 30,
    "transitionTime": 50,
    "motorCurrentMin": 0,
    "motorCurrentMax": 0,
    "supplyVoltageMin": 0,
    "supplyVoltageMax": 0,
    "tDead": 100,
    "vBody": 1,
})
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": "motor-driver-power",
    "inputs": {
      "motorCurrent": 2,
      "supplyVoltage": 12,
      "rdson": 0.015,
      "dutyCycle": 75,
      "switchingFreq": 20000,
      "gateCharge": 30,
      "transitionTime": 50,
      "motorCurrentMin": 0,
      "motorCurrentMax": 0,
      "supplyVoltageMin": 0,
      "supplyVoltageMax": 0,
      "tDead": 100,
      "vBody": 1
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

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

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "motor-driver-power",
	  "inputs": {
	    "motorCurrent": 2,
	    "supplyVoltage": 12,
	    "rdson": 0.015,
	    "dutyCycle": 75,
	    "switchingFreq": 20000,
	    "gateCharge": 30,
	    "transitionTime": 50,
	    "motorCurrentMin": 0,
	    "motorCurrentMax": 0,
	    "supplyVoltageMin": 0,
	    "supplyVoltageMax": 0,
	    "tDead": 100,
	    "vBody": 1
	  }
	}`)
	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": "motor-driver-power",
  "values": {
    "conductionLoss": 0.06,
    "switchingLoss": 0.024000000000000004,
    "totalLossPerFet": 0.069,
    "totalLossBridge": 0.144,
    "efficiency": 99.11999999999999,
    "gateDriveLoss": 0.014400000000000001,
    "totalLossBridgeWorst": 0.144,
    "totalLossBridgeWorstVoltage": 12,
    "totalLossBridgeWorstCurrent": 2,
    "totalLossPerFetWorst": 0.069,
    "totalLossPerFetWorstCurrent": 2,
    "fetRmsCurrentWorst": 2,
    "vdsRating": 20,
    "vdsRatingVoltage": 12,
    "efficiencyWorst": 99.07555555555557,
    "efficiencyWorstVoltage": 12,
    "efficiencyWorstCurrent": 2,
    "lossConduction": 0.12,
    "lossDeadTime": 0.008,
    "lossTotal": 0.1664,
    "outputPower": 17.8336,
    "efficiencyLossModel": 99.07555555555557
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:motor-driver-power",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "TI SLVA504A, Calculating Power Dissipation for a H-Bridge or Half Bridge Driver (A. Gopalan, 2012, revised 2021), Table 1-1 and eqs. 1-2; International Rectifier AN-1070 (J. Cerezo), P_GATE",
    "assumptions": [
      {
        "code": "sign-magnitude-synchronous",
        "text": "An H-bridge driven by sign-magnitude PWM with synchronous (high-side) recirculation: two FETs carry the motor current at any instant and one is hard-switched each period (TI SLVA504A, Table 1-1)."
      },
      {
        "code": "equal-rise-and-fall",
        "text": "The rise and fall times are equal, so SLVA504A's 0.5·V·I·(t_r + t_f)·f is V·I·t_sw·f. The dead-time diode conduction (SLVA504A eq. 3) is not included."
      },
      {
        "code": "gate-drive-at-supply-voltage",
        "text": "The gate charge is delivered at the supply voltage, 2·Qg·V·f, and is counted in the driver efficiency, as an integrated driver dissipates it; it is not a FET loss."
      },
      {
        "code": "loss-model-dead-time",
        "text": "The loss model adds the dead time, V_F·I·2·t_d·f (SLVA504A eq. 3), to the bridge loss and the gate drive; its efficiency is the driver efficiency with the dead time counted, and the two agree where t_d or V_F is 0."
      },
      {
        "code": "average-motor-current",
        "text": "No motor inductance is modelled, so the motor current is drawn at its average, without ripple."
      }
    ],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "motorCurrent": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "supplyVoltage": {
          "min": 1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "rdson": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "Ω"
        },
        "dutyCycle": {
          "min": 0,
          "max": 100,
          "unit": "%"
        },
        "switchingFreq": {
          "min": 100,
          "max": null,
          "unit": "Hz"
        },
        "gateCharge": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "nC"
        },
        "transitionTime": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "ns"
        },
        "motorCurrentMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "motorCurrentMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "supplyVoltageMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "supplyVoltageMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "tDead": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "ns"
        },
        "vBody": {
          "min": 0,
          "max": 5,
          "unit": "V"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "motorCurrent": 2,
      "supplyVoltage": 12,
      "rdson": 0.015,
      "dutyCycle": 75,
      "switchingFreq": 20000,
      "gateCharge": 30,
      "transitionTime": 50,
      "motorCurrentMin": 0,
      "motorCurrentMax": 0,
      "supplyVoltageMin": 0,
      "supplyVoltageMax": 0,
      "tDead": 100,
      "vBody": 1
    },
    "seed": null,
    "elapsedSeconds": 0.003
  }
}

{
  "detail": [
    {
      "type": "float_parsing",
      "loc": [
        "body",
        "inputs",
        "motorCurrent"
      ],
      "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.

Dieselben Eingaben auf der RechnerseiteVerlustleistung des Motortreibers, mit diesen Werten