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Disipación de potencia del controlador del motor

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

Slug motor-driver-power. Calcule la disipación de potencia del IC del controlador del motor o del MOSFET discreto, incluida la pérdida de conducción y la pérdida de conmutación a una frecuencia PWM determinada.

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 motor-driver-power
Nombre	Unidad	Rango	Valor predeterminado	Descripción
motorCurrentnúmero	A	al menos 0	2	Corriente del motor (RMS)
supplyVoltagenúmero	V	al menos 1	12	Tensión de alimentación
rdsonnúmero	Ω	al menos 0.001	0.015	R_DS(on)
dutyCyclenúmero	%	0 … 100	75	Ciclo de trabajo de PWM
switchingFreqnúmero	Hz	al menos 100	20000	Frecuencia de conmutación
gateChargenúmero	nC	al menos 0.1	30	De la hoja de datos de MOSFET
transitionTimenúmero	ns	al menos 0	50	Tiempo de subida o de bajada del FET con conmutación dura, ambos iguales: el 0.5·V·I·(t_r + t_f)·f de TI SLVA504A pasa a ser V·I·t_sw·f
motorCurrentMinnúmero	A	al menos 0	0	La corriente RMS del motor más baja en servicio; 0 para usar la nominal.
motorCurrentMaxnúmero	A	al menos 0	0	La corriente RMS del motor más alta en servicio; 0 para usar la nominal. La corriente y las pérdidas de los FET se toman con ella.
supplyVoltageMinnúmero	V	al menos 0	0	La alimentación más baja en servicio; 0 para usar la nominal.
supplyVoltageMaxnúmero	V	al menos 0	0	La alimentación más alta en servicio; 0 para usar la nominal. La tensión nominal drenador-fuente de los FET se toma con ella.
tDeadnúmero	ns	0 … 100000	100	Tiempo en que ambos FET del semipuente que conmuta están apagados en cada flanco, mientras el diodo intrínseco del FET de recirculación conduce la corriente (TI SLVA504A, ec. 3).
vBodynúmero	V	0 … 5	1	Tensión directa del diodo intrínseco

Salidas

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

Salidas de motor-driver-power
Campo	Unidad	Descripción
conductionLoss	W	Pérdida de conducción por FET en conducción
switchingLoss	W	Pérdida de conmutación (FET con conmutación dura)
totalLossPerFet	W	FET más caliente
totalLossBridgeprincipal	W	Pérdida total del puente
efficiency	%	Eficiencia del controlador (est.)
gateDriveLoss	W	Pérdida de excitación de puerta
totalLossBridgeWorst	W	Pérdidas totales del puente, peor caso
totalLossBridgeWorstVoltage	V	Alimentación con las peores pérdidas del puente
totalLossBridgeWorstCurrent	A	Corriente del motor con las peores pérdidas del puente
totalLossPerFetWorst	W	FET más caliente, peor caso
totalLossPerFetWorstCurrent	A	Corriente del motor con el FET más caliente
fetRmsCurrentWorst	A	Corriente RMS de FET más alta
vdsRating	V	Tensión nominal drenador-fuente del MOSFET
vdsRatingVoltage	V	Alimentación para la tensión nominal drenador-fuente
efficiencyWorst	%	Eficiencia con tiempo muerto, peor caso
efficiencyWorstVoltage	V	Alimentación con la peor eficiencia
efficiencyWorstCurrent	A	Corriente del motor con la peor eficiencia
lossConduction	W	Pérdidas por conducción (dos FET)
lossDeadTime	W	Pérdidas por tiempo muerto
lossTotal	W	Pérdidas totales con tiempo muerto y excitación de puerta
outputPower	W	Potencia entregada al motor
efficiencyLossModel	%	Eficiencia con tiempo muerto

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": "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"
    }
  ]
}

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 calculadoraDisipación de potencia del controlador del motor, con estos valores