Sections de la documentation

Calculateur Boost Converter Design

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

Slug boost-converter. Calculez le rapport cyclique, la valeur de l'inducteur et le condensateur de sortie pour la conception d'un convertisseur DC-DC d'amplification (élévateur)

Entrées

Envoyez chacune de ces entrées dans inputs, dans les unités indiquées. La plupart sont obligatoires : un appel auquel il en manque une est refusé (400) et ne coûte rien ; une entrée dont le calculateur peut se passer prend la valeur par défaut indiquée. Une entrée hors de sa plage est tout de même calculée et signalée dans la provenance.

Entrées de boost-converter
Nom	Unité	Plage	Valeur par défaut	Description
inputVoltagenombre	V	au moins 0.5	5	Tension d'entrée
outputVoltagenombre	V	au moins 1	12	Tension de sortie
outputCurrentnombre	A	au moins 0.01	0.5	Courant de sortie
switchFreqnombre	kHz	au moins 1	100	Fréquence de commutation
ripplePctnombre	%	5 … 80	30	Ondulation du courant dans l'inductance en % du courant moyen dans l'inductance
efficiencynombre	%	50 … 99	88	Rendement estimé
inputVoltageMinnombre	V	au moins 0	0	L'entrée la plus basse sur laquelle le convertisseur doit fonctionner ; 0 pour la valeur nominale. Les composants sont dimensionnés et les contraintes évaluées sur toute la plage.
inputVoltageMaxnombre	V	au moins 0	0	L'entrée la plus haute sur laquelle le convertisseur doit fonctionner ; 0 pour la valeur nominale. Elle doit rester inférieure à la sortie.
coutEachnombre	μF	0.1 … 10000	10	Un condensateur de sortie ; la batterie en met autant en parallèle que l'objectif d'ondulation de 5 % l'exige au point de fonctionnement le plus défavorable.
rdsOnnombre	mΩ	0.1 … 10000	25	La résistance à l'état passant du FET interrupteur, à sa température de fonctionnement.
tSwitchnombre	ns	0 … 10000	20	Somme des temps de montée et de descente de l'interrupteur : les pertes par commutation valent ½·V_out·I_L·(t_r + t_f)·f_sw.
qgnombre	nC	0 … 10000	10	Charge de grille de l'interrupteur à la tension de commande : la commande de grille consomme Q_g·V_g·f_sw.
vGatenombre	V	1 … 20	5	Tension de commande de grille
vDiodenombre	V	0 … 3	0.45	Tension directe de la diode de redressement au courant de charge : elle dissipe V_F·I_out.
qrrnombre	nC	0 … 10000	0	Charge de recouvrement inverse du redresseur (pour une Schottky, sa charge capacitive, proche de 0) : l'interrupteur dissipe Q_rr·V_out à chaque mise en conduction, soit Q_rr·V_out·f_sw au total.
dcrnombre	mΩ	0 … 100000	50	La résistance d'enroulement de l'inductance.
coreLossnombre	mW	0 … 100000	20	D'après la fiche technique de l'inductance, à cette ondulation et à cette fréquence.
esrOutnombre	mΩ	0 … 100000	5	ESR du condensateur de sortie (unitaire)

Sorties

Renvoyées dans values, par nom. Une valeur non bornée ou non définie vaut null.

Sorties de boost-converter
Champ	Unité	Description
dutyCycle	%	Rapport cyclique
inductorCurrent	A	Courant moyen dans l'inductance
inductorValueprincipale	μH	Valeur d'inductance
outputCapacitor	μF	Condensateur de sortie
peakCurrent	A	Courant crête dans l'inductance
dutyMin	%	Rapport cyclique minimal
dutyMax	%	Rapport cyclique maximal
inductorMinWorstUH	μH	Inductance minimale sur la plage d'entrée
inductorChosenUH	μH	Inductance choisie
rippleNomA	A	Ondulation du courant dans l'inductance
rippleWorstA	A	Ondulation du courant dans l'inductance, pire cas
rippleWorstVin	V	Entrée à l'ondulation maximale
ilPeakWorst	A	Courant crête dans l'inductance, pire cas
ilPeakWorstVin	V	Entrée au courant crête maximal
inputCurrentWorst	A	Courant d'entrée, pire cas
inputCurrentWorstVin	V	Entrée au courant d'entrée maximal
q1RmsA	A	Courant RMS de l'interrupteur, pire cas
q1RmsVin	V	Entrée au courant d'interrupteur maximal
coutMinWorstUF	μF	Capacité de sortie minimale sur la plage d'entrée
coutCount	aucune	Condensateurs de sortie
coutTotalUF	μF	Capacité de sortie (batterie)
coutRmsA	A	Courant RMS du condensateur de sortie, pire cas
coutRmsVin	V	Entrée au courant maximal du condensateur de sortie
outputRippleMV	mV	Ondulation de sortie, pire cas
outputRippleVin	V	Entrée à l'ondulation de sortie maximale
outputRipplePct	%	Ondulation de sortie, % de Vout
vdsRating	V	Tenue en tension de l'interrupteur et du redresseur
coutVoltageRating	V	Tension nominale du condensateur de sortie
lossSwConduction	W	Pertes par conduction de l'interrupteur
lossSwSwitching	W	Pertes par commutation de l'interrupteur
lossGateDrive	W	Pertes de commande de grille
lossDiode	W	Pertes par conduction du redresseur
lossRecovery	W	Pertes de recouvrement du redresseur
lossDcr	W	Pertes DCR de l'inductance
lossCore	W	Pertes fer de l'inductance
lossCapEsr	W	Pertes ESR du condensateur de sortie
lossTotal	W	Pertes totales
outputPower	W	Puissance de sortie
efficiencyLossModel	%	Rendement (modèle de pertes)

Comment l'appeler

Calculer : un appel, la requête et la réponse complètes, et ses erreurs.
Calcul par lots : ce calculateur avec d'autres, ou un balayage, en une seule requête.
Résoudre pour une valeur cible : la valeur d'une entrée qui amène une sortie à une cible.

curl -X POST https://rftools.io/api/py/v1/calculate \
  -H "X-API-Key: $RFTOOLS_API_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "slug": "boost-converter",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 5,
      "outputVoltage": 12,
      "outputCurrent": 0.5,
      "switchFreq": 100,
      "ripplePct": 30,
      "efficiency": 88,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "coutEach": 10,
      "rdsOn": 25,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 10,
      "vGate": 5,
      "vDiode": 0.45,
      "qrr": 0,
      "dcr": 50,
      "coreLoss": 20,
      "esrOut": 5
    }
  }'

import rftools

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

result = client.calculate("boost-converter", {
    "inputVoltage": 5,
    "outputVoltage": 12,
    "outputCurrent": 0.5,
    "switchFreq": 100,
    "ripplePct": 30,
    "efficiency": 88,
    "inputVoltageMin": 0,
    "inputVoltageMax": 0,
    "coutEach": 10,
    "rdsOn": 25,
    "tSwitch": 20,
    "qg": 10,
    "vGate": 5,
    "vDiode": 0.45,
    "qrr": 0,
    "dcr": 50,
    "coreLoss": 20,
    "esrOut": 5,
})
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": "boost-converter",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 5,
      "outputVoltage": 12,
      "outputCurrent": 0.5,
      "switchFreq": 100,
      "ripplePct": 30,
      "efficiency": 88,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "coutEach": 10,
      "rdsOn": 25,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 10,
      "vGate": 5,
      "vDiode": 0.45,
      "qrr": 0,
      "dcr": 50,
      "coreLoss": 20,
      "esrOut": 5
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

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

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "boost-converter",
	  "inputs": {
	    "inputVoltage": 5,
	    "outputVoltage": 12,
	    "outputCurrent": 0.5,
	    "switchFreq": 100,
	    "ripplePct": 30,
	    "efficiency": 88,
	    "inputVoltageMin": 0,
	    "inputVoltageMax": 0,
	    "coutEach": 10,
	    "rdsOn": 25,
	    "tSwitch": 20,
	    "qg": 10,
	    "vGate": 5,
	    "vDiode": 0.45,
	    "qrr": 0,
	    "dcr": 50,
	    "coreLoss": 20,
	    "esrOut": 5
	  }
	}`)
	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": "boost-converter",
  "values": {
    "dutyCycle": 63.33333333333333,
    "inductorCurrent": 1.3636363636363635,
    "inductorValue": 77.4074074074074,
    "outputCapacitor": 5.277777777777777,
    "peakCurrent": 1.5681818181818181,
    "dutyMin": 63.33333333333333,
    "dutyMax": 63.33333333333333,
    "inductorMinWorstUH": 77.4074074074074,
    "inductorChosenUH": 82,
    "rippleNomA": 0.3861788617886179,
    "rippleWorstA": 0.3861788617886179,
    "rippleWorstVin": 5,
    "ilPeakWorst": 1.5567257945306725,
    "ilPeakWorstVin": 5,
    "inputCurrentWorst": 1.3636363636363635,
    "inputCurrentWorstVin": 5,
    "q1RmsA": 1.08883282348745,
    "q1RmsVin": 5,
    "coutMinWorstUF": 5.277777777777777,
    "coutCount": 1,
    "coutTotalUF": 10,
    "coutRmsA": 0.6605869038227407,
    "coutRmsVin": 5,
    "outputRippleMV": 324.4502956393201,
    "outputRippleVin": 5,
    "outputRipplePct": 2.703752463661001,
    "vdsRating": 20,
    "coutVoltageRating": 25,
    "lossSwConduction": 0.02963892293759132,
    "lossSwSwitching": 0.016363636363636365,
    "lossGateDrive": 0.005,
    "lossDiode": 0.225,
    "lossRecovery": 0,
    "lossDcr": 0.09359659875028838,
    "lossCore": 0.02,
    "lossCapEsr": 0.0021818752875105737,
    "lossTotal": 0.39178103333902664,
    "outputPower": 6,
    "efficiencyLossModel": 93.87054983117339
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:boost-converter",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "TI SLVA372D, Basic Calculation of a Boost Converter's Power Stage, eq. 1; Erickson & Maksimovic, \"Fundamentals of Power Electronics\" 3rd ed.",
    "assumptions": [],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "inputVoltage": {
          "min": 0.5,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "outputVoltage": {
          "min": 1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "outputCurrent": {
          "min": 0.01,
          "max": null,
          "unit": "A"
        },
        "switchFreq": {
          "min": 1,
          "max": null,
          "unit": "kHz"
        },
        "ripplePct": {
          "min": 5,
          "max": 80,
          "unit": "%"
        },
        "efficiency": {
          "min": 50,
          "max": 99,
          "unit": "%"
        },
        "inputVoltageMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "inputVoltageMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "coutEach": {
          "min": 0.1,
          "max": 10000,
          "unit": "μF"
        },
        "rdsOn": {
          "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"
        },
        "vDiode": {
          "min": 0,
          "max": 3,
          "unit": "V"
        },
        "qrr": {
          "min": 0,
          "max": 10000,
          "unit": "nC"
        },
        "dcr": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mΩ"
        },
        "coreLoss": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mW"
        },
        "esrOut": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mΩ"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 5,
      "outputVoltage": 12,
      "outputCurrent": 0.5,
      "switchFreq": 100,
      "ripplePct": 30,
      "efficiency": 88,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "coutEach": 10,
      "rdsOn": 25,
      "tSwitch": 20,
      "qg": 10,
      "vGate": 5,
      "vDiode": 0.45,
      "qrr": 0,
      "dcr": 50,
      "coreLoss": 20,
      "esrOut": 5
    },
    "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"
    }
  ]
}

Une entrée envoyée sous forme de texte. Rien n'a été décompté.

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

Trop de requêtes en une minute, avec Retry-After.

Les mêmes entrées sur la page du calculateurCalculateur Boost Converter Design, avec ces valeurs