Abschnitte der Dokumentation

Welligkeitsrechner für den Ausgang des Schaltreglers

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

Slug switching-regulator-ripple. Berechnen Sie die Ausgangsspannungswelligkeit des Abwärtswandlers, die Stromwelligkeit des Induktors und den ESR-Beitrag für das Design des Schaltreglers

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 switching-regulator-ripple
Name	Einheit	Bereich	Standardwert	Beschreibung
inputVoltageZahl	V	mindestens 0.1	12	Eingangsspannung
outputVoltageZahl	V	mindestens 0.1	5	Ausgangsspannung
frequencyZahl	kHz	mindestens 1	500	Schalthäufigkeit
inductanceZahl	μH	mindestens 0.01	10	Induktivität
capacitanceZahl	μF	mindestens 0.1	100	Ausgangskapazität
esrZahl	mΩ	mindestens 0.1	20	Äquivalenter Serienwiderstand des Ausgangskondensators
outputCurrentZahl	A	0.01 … 100	2	Der Laststrom: Er bestimmt den Spitzenstrom der Spule, die Effektivströme der Schalter und die Verluste, nicht die Welligkeit.
inputVoltageMinZahl	V	mindestens 0	0	Die niedrigste Eingangsspannung, bei der der Regler arbeiten muss; 0 für den Nennwert.
inputVoltageMaxZahl	V	mindestens 0	0	Die höchste Eingangsspannung, bei der der Regler arbeiten muss; 0 für den Nennwert. Dort ist die Welligkeit am größten.
rdsOnHighZahl	mΩ	0.1 … 10000	12	Der Einschaltwiderstand des High-Side-FET bei seiner Betriebstemperatur.
rdsOnLowZahl	mΩ	0.1 … 10000	6	Der Einschaltwiderstand des Low-Side-FET (synchron) bei seiner Betriebstemperatur.
tSwitchZahl	ns	0 … 10000	20	Anstiegs- und Abfallzeit der High-Side addiert: Der Schaltverlust beträgt ½·V_in·I_out·(t_r + t_f)·f_sw.
qgZahl	nC	0 … 10000	23	Gate-Ladung beider FETs bei der Treiberspannung: Die Gate-Ansteuerung benötigt Q_g·V_g·f_sw.
vGateZahl	V	1 … 20	5	Gate-Treiberspannung
tDeadZahl	ns	0 … 1000	20	Die Zeit, in der an jeder Flanke beide FETs sperren und die Body-Diode der Low-Side den Strom führt.
vBodyZahl	V	0 … 2	0.7	Flussspannung der Body-Diode
dcrZahl	mΩ	0 … 100000	20	Der Wicklungswiderstand der Spule.
coreLossZahl	mW	0 … 100000	50	Aus dem Datenblatt der Spule bei diesem Rippelstrom und dieser Frequenz.

Ausgaben

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

Ausgaben von switching-regulator-ripple
Feld	Einheit	Beschreibung
dutyCycle	%	Arbeitszyklus
inductorRippleCurrent	A	Induktor-Ripplestrom
capacitorRipple	mV	Welligkeitsspannung des Kondensators
inductorRipple	mV	ESR-Ripple-Spannung
peakToPeakRippleHauptwert	mV	Gesamter Ripple von Spitze zu Spitze
dutyMin	%	Minimales Tastverhältnis
dutyMax	%	Maximales Tastverhältnis
inductorRippleWorst	A	Rippelstrom der Spule, ungünstigster Fall
inductorRippleWorstVin	V	Eingangsspannung bei größtem Rippelstrom der Spule
ilPeakWorst	A	Spitzenstrom der Spule, ungünstigster Fall
ilPeakWorstVin	V	Eingangsspannung bei größtem Spitzenstrom
rippleWorstMV	mV	Gesamtwelligkeit, ungünstigster Fall
rippleWorstVin	V	Eingangsspannung bei größter Welligkeit
coutRmsA	A	Effektivstrom des Ausgangskondensators, ungünstigster Fall
coutRmsVin	V	Eingangsspannung bei größtem Kondensatorstrom
q1RmsA	A	Effektivstrom des High-Side-FETs, ungünstigster Fall
q1RmsVin	V	Eingangsspannung bei größtem High-Side-Strom
q2RmsA	A	Effektivstrom des Low-Side-FETs, ungünstigster Fall
q2RmsVin	V	Eingangsspannung bei größtem Low-Side-Strom
vdsRating	V	Drain-Source-Nennspannung des FETs
coutVoltageRating	V	Nennspannung des Ausgangskondensators
lossDcr	W	DCR-Verlust der Spule
lossCore	W	Kernverlust der Spule
lossHsConduction	W	High-Side-Durchlassverlust
lossLsConduction	W	Low-Side-Durchlassverlust
lossHsSwitching	W	High-Side-Schaltverlust
lossGateDrive	W	Gate-Treiberverlust
lossDeadTime	W	Totzeitverlust
lossCapEsr	W	ESR-Verlust des Ausgangskondensators
lossTotal	W	Gesamtverlust
outputPower	W	Ausgangsleistung
efficiency	%	Wirkungsgrad

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": "switching-regulator-ripple",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 12,
      "outputVoltage": 5,
      "frequency": 500,
      "inductance": 10,
      "capacitance": 100,
      "esr": 20,
      "outputCurrent": 2,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "rdsOnHigh": 12,
      "rdsOnLow": 6,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 23,
      "vGate": 5,
      "tDead": 20,
      "vBody": 0.7,
      "dcr": 20,
      "coreLoss": 50
    }
  }'

import rftools

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

result = client.calculate("switching-regulator-ripple", {
    "inputVoltage": 12,
    "outputVoltage": 5,
    "frequency": 500,
    "inductance": 10,
    "capacitance": 100,
    "esr": 20,
    "outputCurrent": 2,
    "inputVoltageMin": 0,
    "inputVoltageMax": 0,
    "rdsOnHigh": 12,
    "rdsOnLow": 6,
    "tSwitch": 20,
    "qg": 23,
    "vGate": 5,
    "tDead": 20,
    "vBody": 0.7,
    "dcr": 20,
    "coreLoss": 50,
})
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": "switching-regulator-ripple",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 12,
      "outputVoltage": 5,
      "frequency": 500,
      "inductance": 10,
      "capacitance": 100,
      "esr": 20,
      "outputCurrent": 2,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "rdsOnHigh": 12,
      "rdsOnLow": 6,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 23,
      "vGate": 5,
      "tDead": 20,
      "vBody": 0.7,
      "dcr": 20,
      "coreLoss": 50
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

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

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "switching-regulator-ripple",
	  "inputs": {
	    "inputVoltage": 12,
	    "outputVoltage": 5,
	    "frequency": 500,
	    "inductance": 10,
	    "capacitance": 100,
	    "esr": 20,
	    "outputCurrent": 2,
	    "inputVoltageMin": 0,
	    "inputVoltageMax": 0,
	    "rdsOnHigh": 12,
	    "rdsOnLow": 6,
	    "tSwitch": 20,
	    "qg": 23,
	    "vGate": 5,
	    "tDead": 20,
	    "vBody": 0.7,
	    "dcr": 20,
	    "coreLoss": 50
	  }
	}`)
	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": "switching-regulator-ripple",
  "values": {
    "dutyCycle": 41.66666666666667,
    "inductorRippleCurrent": 0.5833333333333334,
    "capacitorRipple": 1.4583333333333337,
    "inductorRipple": 11.666666666666668,
    "peakToPeakRipple": 11.75745921626872,
    "dutyMin": 41.66666666666667,
    "dutyMax": 41.66666666666667,
    "inductorRippleWorst": 0.5833333333333334,
    "inductorRippleWorstVin": 12,
    "ilPeakWorst": 2.2916666666666665,
    "ilPeakWorstVin": 12,
    "rippleWorstMV": 11.75745921626872,
    "rippleWorstVin": 12,
    "coutRmsA": 0.16839382851364088,
    "coutRmsVin": 12,
    "q1RmsA": 1.2955623749105833,
    "q1RmsVin": 12,
    "q2RmsA": 1.5329300747906054,
    "q2RmsVin": 12,
    "vdsRating": 20,
    "coutVoltageRating": 10,
    "lossDcr": 0.08056712962962963,
    "lossCore": 0.05,
    "lossHsConduction": 0.02014178240740741,
    "lossLsConduction": 0.014099247685185185,
    "lossHsSwitching": 0.12000000000000001,
    "lossGateDrive": 0.0575,
    "lossDeadTime": 0.028000000000000004,
    "lossCapEsr": 0.0005671296296296298,
    "lossTotal": 0.3708752893518519,
    "outputPower": 10,
    "efficiency": 96.42387668345947
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:switching-regulator-ripple",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": null,
    "assumptions": [],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "inputVoltage": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "outputVoltage": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "frequency": {
          "min": 1,
          "max": null,
          "unit": "kHz"
        },
        "inductance": {
          "min": 0.01,
          "max": null,
          "unit": "μH"
        },
        "capacitance": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "μF"
        },
        "esr": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "mΩ"
        },
        "outputCurrent": {
          "min": 0.01,
          "max": 100,
          "unit": "A"
        },
        "inputVoltageMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "inputVoltageMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "rdsOnHigh": {
          "min": 0.1,
          "max": 10000,
          "unit": "mΩ"
        },
        "rdsOnLow": {
          "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"
        },
        "tDead": {
          "min": 0,
          "max": 1000,
          "unit": "ns"
        },
        "vBody": {
          "min": 0,
          "max": 2,
          "unit": "V"
        },
        "dcr": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mΩ"
        },
        "coreLoss": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mW"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 12,
      "outputVoltage": 5,
      "frequency": 500,
      "inductance": 10,
      "capacitance": 100,
      "esr": 20,
      "outputCurrent": 2,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "rdsOnHigh": 12,
      "rdsOnLow": 6,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 23,
      "vGate": 5,
      "tDead": 20,
      "vBody": 0.7,
      "dcr": 20,
      "coreLoss": 50
    },
    "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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