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Calculadora de Disipación de Potencia MOSFET

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

Slug mosfet-power-dissipation. Calcula las pérdidas de conducción y conmutación de MOSFETs en convertidores de potencia.

Entradas

Envíe cada una de estas en inputs, en las unidades indicadas. La mayoría son obligatorias: una llamada a la que le falte una se rechaza (400) y no cuesta nada; una de la que la calculadora puede prescindir toma el valor predeterminado indicado. Una entrada fuera de su rango se calcula igualmente y se marca en la procedencia.

Entradas de mosfet-power-dissipation
Nombre	Unidad	Rango	Valor predeterminado	Descripción
drainCurrentnúmero	A	al menos 0.001	5	El RMS drena la corriente a través del MOSFET
rdsonnúmero	mΩ	al menos 0.1	10	Resistencia drenador-fuente en conducción, según la hoja de datos
vdsnúmero	V	al menos 0.1	12	Tensión en el MOSFET en estado de corte (tensión del bus)
frequencynúmero	kHz	al menos 0.1	100	Frecuencia de conmutación del convertidor
riseTimenúmero	ns	al menos 0.1	20	Tiempo de subida actual durante la transición de activación
fallTimenúmero	ns	al menos 0.1	20	Tiempo de otoño actual durante la transición de desvío
rthJAnúmero	°C/W	1 … 300	40	Resistencia térmica entre la unión y el ambiente. TO-220 sin disipador térmico: ~60, con disipador térmico: ~10-20, SOT-23: ~150
tAmbientnúmero	°C	−40 … 85	25	Temperatura ambiente de funcionamiento
drainCurrentMinnúmero	A	al menos 0	0	Corriente de drenador RMS más baja en servicio; 0 para usar la nominal.
drainCurrentMaxnúmero	A	al menos 0	0	Corriente de drenador RMS más alta en servicio; 0 para usar la nominal. La temperatura de unión se calcula con la corriente y la temperatura ambiente más altas.
tAmbientMinnúmero	°C	−40 … 150	0	Temperatura ambiente más fría en servicio, que puede estar por debajo de 0 °C; 0 para usar la nominal.
tAmbientMaxnúmero	°C	−40 … 150	0	Temperatura ambiente más cálida en servicio; 0 para usar la nominal.
rdsonTempconúmero	%/°C	0 … 2	0	R_DS(on) aumenta como R_DS(on)·(1 + α·(T_j − 25 °C)), normalmente entre 0,35 y 0,5 %/°C (M. Keagy, Electronic Design, 2002). Con α mayor que 0, R_DS(on) es el valor a 25 °C y la temperatura de unión se resuelve con él; con 0, R_DS(on) se toma tal como se indica a cualquier temperatura.
qgnúmero	nC	0 … 10000	20	A la tensión de excitación de puerta: el driver entrega Q_g·V_g·f_sw y lo disipa él, por lo que no entra en la temperatura de unión.
vGatenúmero	V	1 … 20	10	Tensión de excitación de puerta
cossnúmero	pF	0 … 100000	0	Su energía ½·C_oss·V_DS² se pierde en el canal en cada encendido con conmutación dura (IR AN-1070); introduzca la C_o(er) equivalente en energía de la hoja de datos si la indica. Con 0 se omite.

Salidas

Se devuelven en values, por nombre. Un valor ilimitado o no definido es null.

Salidas de mosfet-power-dissipation
Campo	Unidad	Descripción
conductionLoss	mW	Pérdida de conducción
switchingLoss	mW	Pérdida de conmutación
totalLossprincipal	mW	Pérdida total de potencia
junctionTemp	°C	Temperatura de unión
efficiency	%	Eficiencia del MOSFET (1 − P_loss/p_in)
junctionTempWorst	°C	Temperatura de unión, peor caso
junctionTempWorstCurrent	A	Corriente de drenador en la unión más caliente
junctionTempWorstAmbient	°C	Temperatura ambiente en la unión más caliente
junctionTempCoolest	°C	Temperatura de unión, extremo más frío
totalLossWorst	mW	Pérdida de potencia total, peor caso
totalLossWorstCurrent	A	Corriente de drenador con la peor pérdida
efficiencyWorst	%	Eficiencia con excitación de puerta, peor caso
efficiencyWorstCurrent	A	Corriente de drenador con la peor eficiencia
drainCurrentWorst	A	Corriente de drenador más alta
vdsRating	V	Tensión nominal drenador-fuente del MOSFET
lossConduction	W	Pérdidas por conducción a T_j
lossSwitching	W	Pérdidas en los flancos de conmutación
lossOutputCap	W	Pérdidas por capacitancia de salida
lossGateDrive	W	Pérdidas por excitación de puerta
lossTotal	W	Pérdidas totales con excitación de puerta
outputPower	W	Potencia de entrada menos pérdidas
efficiencyLossModel	%	Eficiencia con excitación de puerta

Cómo llamarla

Calcular: una llamada, la solicitud y la respuesta completas, y sus errores.
Cálculo por lotes: esta calculadora con otras, o un barrido, en una sola solicitud.
Resolver para un valor objetivo: el valor de una entrada que lleva una salida a un objetivo.

curl -X POST https://rftools.io/api/py/v1/calculate \
  -H "X-API-Key: $RFTOOLS_API_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "slug": "mosfet-power-dissipation",
    "inputs": {
      "drainCurrent": 5,
      "rdson": 10,
      "vds": 12,
      "frequency": 100,
      "riseTime": 20,
      "fallTime": 20,
      "rthJA": 40,
      "tAmbient": 25,
      "drainCurrentMin": 0,
      "drainCurrentMax": 0,
      "tAmbientMin": 0,
      "tAmbientMax": 0,
      "rdsonTempco": 0,
      "qg": 20,
      "vGate": 10,
      "coss": 0
    }
  }'

import rftools

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

result = client.calculate("mosfet-power-dissipation", {
    "drainCurrent": 5,
    "rdson": 10,
    "vds": 12,
    "frequency": 100,
    "riseTime": 20,
    "fallTime": 20,
    "rthJA": 40,
    "tAmbient": 25,
    "drainCurrentMin": 0,
    "drainCurrentMax": 0,
    "tAmbientMin": 0,
    "tAmbientMax": 0,
    "rdsonTempco": 0,
    "qg": 20,
    "vGate": 10,
    "coss": 0,
})
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": "mosfet-power-dissipation",
    "inputs": {
      "drainCurrent": 5,
      "rdson": 10,
      "vds": 12,
      "frequency": 100,
      "riseTime": 20,
      "fallTime": 20,
      "rthJA": 40,
      "tAmbient": 25,
      "drainCurrentMin": 0,
      "drainCurrentMax": 0,
      "tAmbientMin": 0,
      "tAmbientMax": 0,
      "rdsonTempco": 0,
      "qg": 20,
      "vGate": 10,
      "coss": 0
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

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

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "mosfet-power-dissipation",
	  "inputs": {
	    "drainCurrent": 5,
	    "rdson": 10,
	    "vds": 12,
	    "frequency": 100,
	    "riseTime": 20,
	    "fallTime": 20,
	    "rthJA": 40,
	    "tAmbient": 25,
	    "drainCurrentMin": 0,
	    "drainCurrentMax": 0,
	    "tAmbientMin": 0,
	    "tAmbientMax": 0,
	    "rdsonTempco": 0,
	    "qg": 20,
	    "vGate": 10,
	    "coss": 0
	  }
	}`)
	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": "mosfet-power-dissipation",
  "values": {
    "conductionLoss": 250,
    "switchingLoss": 120,
    "totalLoss": 370,
    "junctionTemp": 39.8,
    "efficiency": 99.38333333333334,
    "junctionTempWorst": 39.8,
    "junctionTempWorstCurrent": 5,
    "junctionTempWorstAmbient": 25,
    "junctionTempCoolest": 39.8,
    "totalLossWorst": 370,
    "totalLossWorstCurrent": 5,
    "efficiencyWorst": 99.35,
    "efficiencyWorstCurrent": 5,
    "drainCurrentWorst": 5,
    "vdsRating": 20,
    "lossConduction": 0.25,
    "lossSwitching": 0.12,
    "lossOutputCap": 0,
    "lossGateDrive": 0.02,
    "lossTotal": 0.39,
    "outputPower": 59.61,
    "efficiencyLossModel": 99.35
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:mosfet-power-dissipation",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "International Rectifier AN-1070 (J. Cerezo), P_CONDUCTION, P_SWITCHING and P_GATE; Infineon, D. Graovac, M. Pürschel and A. Kiep, MOSFET Power Losses Calculation Using the Data-Sheet Parameters (2006); M. Keagy, Calculate Dissipation for MOSFETs in High-Power Supplies (Electronic Design, 2002)",
    "assumptions": [
      {
        "code": "one-current-for-both-losses",
        "text": "The drain current is the RMS current for the conduction loss and the current switched at each edge for the switching loss, which holds for a current that is flat while the MOSFET conducts at a duty cycle near 100 %."
      },
      {
        "code": "linear-rdson-temperature",
        "text": "With a temperature coefficient α, R_DS(on) is the 25 °C value and rises as R_DS(on)·(1 + α·(T_j − 25 °C)) (M. Keagy, Electronic Design, 2002); the junction temperature is the steady state of T_j = T_A + R_θJA·P(T_j), absent where α·R_θJA·R_DS(on)·I_D² ≥ 1 (thermal runaway)."
      },
      {
        "code": "gate-drive-in-the-driver",
        "text": "The gate drive Q_g·V_g·f_sw is dissipated in the driver and the gate resistance, so it is in the loss model's total and efficiency and not in the junction temperature; the output capacitance's ½·C_oss·V_DS²·f_sw is lost in the channel and is in both (IR AN-1070)."
      },
      {
        "code": "waveforms-at-half-duty",
        "text": "The calculator takes no duty cycle, so the waveforms are drawn at 50 % duty, with each switching edge split equally between the current and the voltage transition, the linear approximation whose energy is ½·V_DS·I_D·t (Infineon, Graovac et al., 2006)."
      }
    ],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "drainCurrent": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "rdson": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "mΩ"
        },
        "vds": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "frequency": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "kHz"
        },
        "riseTime": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "ns"
        },
        "fallTime": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "ns"
        },
        "rthJA": {
          "min": 1,
          "max": 300,
          "unit": "°C/W"
        },
        "tAmbient": {
          "min": -40,
          "max": 85,
          "unit": "°C"
        },
        "drainCurrentMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "drainCurrentMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "tAmbientMin": {
          "min": -40,
          "max": 150,
          "unit": "°C"
        },
        "tAmbientMax": {
          "min": -40,
          "max": 150,
          "unit": "°C"
        },
        "rdsonTempco": {
          "min": 0,
          "max": 2,
          "unit": "%/°C"
        },
        "qg": {
          "min": 0,
          "max": 10000,
          "unit": "nC"
        },
        "vGate": {
          "min": 1,
          "max": 20,
          "unit": "V"
        },
        "coss": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "pF"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "drainCurrent": 5,
      "rdson": 10,
      "vds": 12,
      "frequency": 100,
      "riseTime": 20,
      "fallTime": 20,
      "rthJA": 40,
      "tAmbient": 25,
      "drainCurrentMin": 0,
      "drainCurrentMax": 0,
      "tAmbientMin": 0,
      "tAmbientMax": 0,
      "rdsonTempco": 0,
      "qg": 20,
      "vGate": 10,
      "coss": 0
    },
    "seed": null,
    "elapsedSeconds": 0.003
  }
}

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

Una entrada enviada como texto. No se contó nada.

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

Demasiadas solicitudes en un minuto, con Retry-After.

Las mismas entradas en la página de la calculadoraCalculadora de Disipación de Potencia MOSFET, con estos valores