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Calculateur de dissipation de puissance MOSFET

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

Slug mosfet-power-dissipation. Calculez la perte de conduction du MOSFET, la perte de commutation, la dissipation de puissance totale, la température de jonction et l'efficacité pour la conception de composants électroniques de puissance

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 mosfet-power-dissipation
Nom	Unité	Plage	Valeur par défaut	Description
drainCurrentnombre	A	au moins 0.001	5	Courant de drain RMS à travers le MOSFET
rdsonnombre	mΩ	au moins 0.1	10	Résistance drain-source à l'état passant, d'après la fiche technique
vdsnombre	V	au moins 0.1	12	Tension aux bornes du MOSFET en état d'arrêt (tension du bus)
frequencynombre	kHz	au moins 0.1	100	Fréquence de commutation du convertisseur
riseTimenombre	ns	au moins 0.1	20	Temps de montée du courant pendant la mise en conduction
fallTimenombre	ns	au moins 0.1	20	Temps de descente du courant pendant le blocage
rthJAnombre	°C/W	1 … 300	40	Résistance thermique de jonction à la température ambiante. TO-220 sans dissipateur thermique : ~60, avec dissipateur thermique : ~10-20, SOT-23 : ~150
tAmbientnombre	°C	−40 … 85	25	Température ambiante de fonctionnement
drainCurrentMinnombre	A	au moins 0	0	Le courant de drain RMS le plus faible en service ; 0 pour la valeur nominale.
drainCurrentMaxnombre	A	au moins 0	0	Le courant de drain RMS le plus élevé en service ; 0 pour la valeur nominale. La température de jonction est évaluée au courant et à l'ambiante les plus élevés.
tAmbientMinnombre	°C	−40 … 150	0	La température ambiante la plus froide en service, qui peut être inférieure à 0 °C ; 0 pour la valeur nominale.
tAmbientMaxnombre	°C	−40 … 150	0	La température ambiante la plus chaude en service ; 0 pour la valeur nominale.
rdsonTempconombre	%/°C	0 … 2	0	R_DS(on) augmente selon R_DS(on)·(1 + α·(T_j − 25 °C)), typiquement de 0,35 à 0,5 %/°C (M. Keagy, Electronic Design, 2002). Avec α supérieur à 0, R_DS(on) est la valeur à 25 °C et la température de jonction est calculée en en tenant compte ; 0 prend R_DS(on) tel quel à toute température.
qgnombre	nC	0 … 10000	20	À la tension de commande de grille : le driver fournit Q_g·V_g·f_sw et le dissipe lui-même ; cette puissance n'entre donc pas dans la température de jonction.
vGatenombre	V	1 … 20	10	Tension de commande de grille
cossnombre	pF	0 … 100000	0	Son énergie ½·C_oss·V_DS² est perdue dans le canal à chaque mise en conduction en commutation dure (IR AN-1070) ; indiquez la C_o(er) équivalente en énergie de la fiche technique quand elle existe. 0 l'ignore.

Sorties

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

Sorties de mosfet-power-dissipation
Champ	Unité	Description
conductionLoss	mW	Pertes par conduction
switchingLoss	mW	Pertes par commutation
totalLossprincipale	mW	Pertes de puissance totales
junctionTemp	°C	Température de jonction
efficiency	%	Rendement du MOSFET (1 − P_loss/P_in)
junctionTempWorst	°C	Température de jonction, pire cas
junctionTempWorstCurrent	A	Courant de drain à la jonction la plus chaude
junctionTempWorstAmbient	°C	Ambiante à la jonction la plus chaude
junctionTempCoolest	°C	Température de jonction, point le plus froid
totalLossWorst	mW	Pertes de puissance totales, pire cas
totalLossWorstCurrent	A	Courant de drain aux pertes maximales
efficiencyWorst	%	Rendement avec commande de grille, pire cas
efficiencyWorstCurrent	A	Courant de drain au rendement minimal
drainCurrentWorst	A	Courant de drain le plus élevé
vdsRating	V	Tenue en tension drain-source du MOSFET
lossConduction	W	Pertes par conduction à T_j
lossSwitching	W	Pertes sur les fronts de commutation
lossOutputCap	W	Pertes dues à la capacité de sortie
lossGateDrive	W	Pertes de commande de grille
lossTotal	W	Pertes totales avec commande de grille
outputPower	W	Puissance d'entrée moins les pertes
efficiencyLossModel	%	Rendement avec commande de grille

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": "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"
    }
  ]
}

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 de dissipation de puissance MOSFET, avec ces valeurs