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Calculadora de Rizado de Regulador Conmutado

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

Slug switching-regulator-ripple. Calcula la tensión de rizado de salida de reguladores conmutados buck y boost.

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 switching-regulator-ripple
Nombre	Unidad	Rango	Valor predeterminado	Descripción
inputVoltagenúmero	V	al menos 0.1	12	Tensión de entrada
outputVoltagenúmero	V	al menos 0.1	5	Tensión de salida
frequencynúmero	kHz	al menos 1	500	Frecuencia de conmutación
inductancenúmero	μH	al menos 0.01	10	Inductancia
capacitancenúmero	μF	al menos 0.1	100	Capacitancia de salida
esrnúmero	mΩ	al menos 0.1	20	Resistencia en serie equivalente del condensador de salida
outputCurrentnúmero	A	0.01 … 100	2	La corriente de carga: fija el pico del inductor, las corrientes RMS de los interruptores y las pérdidas, no el rizado.
inputVoltageMinnúmero	V	al menos 0	0	La entrada más baja con la que debe funcionar el regulador; 0 para usar la nominal.
inputVoltageMaxnúmero	V	al menos 0	0	La entrada más alta con la que debe funcionar el regulador; 0 para usar la nominal. El rizado es máximo ahí.
rdsOnHighnúmero	mΩ	0.1 … 10000	12	Resistencia en conducción del FET del lado alto a su temperatura de funcionamiento.
rdsOnLownúmero	mΩ	0.1 … 10000	6	Resistencia en conducción del FET del lado bajo (síncrono) a su temperatura de funcionamiento.
tSwitchnúmero	ns	0 … 10000	20	Tiempos de subida y bajada del lado alto sumados: la pérdida de conmutación es ½·V_in·I_out·(t_r + t_f)·f_sw.
qgnúmero	nC	0 … 10000	23	Carga de puerta de ambos FET a la tensión de excitación: la excitación de puerta consume Q_g·V_g·f_sw.
vGatenúmero	V	1 … 20	5	Tensión de excitación de puerta
tDeadnúmero	ns	0 … 1000	20	Tiempo en que ambos FET están apagados en cada flanco, mientras el diodo intrínseco del lado bajo conduce la corriente.
vBodynúmero	V	0 … 2	0.7	Tensión directa del diodo intrínseco
dcrnúmero	mΩ	0 … 100000	20	Resistencia del devanado del inductor.
coreLossnúmero	mW	0 … 100000	50	Según la hoja de datos del inductor, con este rizado y esta frecuencia.

Salidas

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

Salidas de switching-regulator-ripple
Campo	Unidad	Descripción
dutyCycle	%	Ciclo de trabajo
inductorRippleCurrent	A	Corriente de rizado del inductor
capacitorRipple	mV	Tensión de rizado del condensador
inductorRipple	mV	Tensión de rizado por ESR
peakToPeakRippleprincipal	mV	Rizado total de pico a pico
dutyMin	%	Ciclo de trabajo mínimo
dutyMax	%	Ciclo de trabajo máximo
inductorRippleWorst	A	Corriente de rizado del inductor, peor caso
inductorRippleWorstVin	V	Entrada con el peor rizado del inductor
ilPeakWorst	A	Corriente de pico del inductor, peor caso
ilPeakWorstVin	V	Entrada con el peor pico
rippleWorstMV	mV	Rizado total, peor caso
rippleWorstVin	V	Entrada con el peor rizado
coutRmsA	A	Corriente RMS del condensador de salida, peor caso
coutRmsVin	V	Entrada con la peor corriente del condensador
q1RmsA	A	Corriente RMS del FET del lado alto, peor caso
q1RmsVin	V	Entrada con la peor corriente del lado alto
q2RmsA	A	Corriente RMS del FET del lado bajo, peor caso
q2RmsVin	V	Entrada con la peor corriente del lado bajo
vdsRating	V	Tensión nominal drenador-fuente del FET
coutVoltageRating	V	Tensión nominal del condensador de salida
lossDcr	W	Pérdidas por DCR del inductor
lossCore	W	Pérdidas en el núcleo del inductor
lossHsConduction	W	Pérdidas por conducción del lado alto
lossLsConduction	W	Pérdidas por conducción del lado bajo
lossHsSwitching	W	Pérdidas de conmutación del lado alto
lossGateDrive	W	Pérdidas por excitación de puerta
lossDeadTime	W	Pérdidas por tiempo muerto
lossCapEsr	W	Pérdidas por ESR del condensador de salida
lossTotal	W	Pérdidas totales
outputPower	W	Potencia de salida
efficiency	%	Eficiencia

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": "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"
    }
  ]
}

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 Rizado de Regulador Conmutado, con estos valores