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Calculateur d'ondulation de sortie du régulateur de commutation

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

Slug switching-regulator-ripple. Calculez l'ondulation de la tension de sortie du convertisseur Buck, l'ondulation du courant d'inductance et la contribution ESR pour la conception des régulateurs de commutation

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 switching-regulator-ripple
Nom	Unité	Plage	Valeur par défaut	Description
inputVoltagenombre	V	au moins 0.1	12	Tension d'entrée
outputVoltagenombre	V	au moins 0.1	5	Tension de sortie
frequencynombre	kHz	au moins 1	500	Fréquence de commutation
inductancenombre	μH	au moins 0.01	10	Inductance
capacitancenombre	μF	au moins 0.1	100	Capacité de sortie
esrnombre	mΩ	au moins 0.1	20	Résistance série équivalente du condensateur de sortie
outputCurrentnombre	A	0.01 … 100	2	Le courant de charge : il fixe le courant crête dans l'inductance, les courants RMS des interrupteurs et les pertes, pas l'ondulation.
inputVoltageMinnombre	V	au moins 0	0	L'entrée la plus basse sur laquelle le régulateur doit fonctionner ; 0 pour la valeur nominale.
inputVoltageMaxnombre	V	au moins 0	0	L'entrée la plus haute sur laquelle le régulateur doit fonctionner ; 0 pour la valeur nominale. L'ondulation y est la plus forte.
rdsOnHighnombre	mΩ	0.1 … 10000	12	La résistance à l'état passant du FET côté haut, à sa température de fonctionnement.
rdsOnLownombre	mΩ	0.1 … 10000	6	La résistance à l'état passant du FET côté bas (synchrone), à sa température de fonctionnement.
tSwitchnombre	ns	0 … 10000	20	Somme des temps de montée et de descente du côté haut : les pertes par commutation valent ½·V_in·I_out·(t_r + t_f)·f_sw.
qgnombre	nC	0 … 10000	23	Charge de grille des deux FET 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
tDeadnombre	ns	0 … 1000	20	Durée pendant laquelle les deux FET sont bloqués à chaque front, quand la diode intrinsèque du côté bas conduit le courant.
vBodynombre	V	0 … 2	0.7	Tension directe de la diode intrinsèque
dcrnombre	mΩ	0 … 100000	20	La résistance d'enroulement de l'inductance.
coreLossnombre	mW	0 … 100000	50	D'après la fiche technique de l'inductance, à cette ondulation et à cette fréquence.

Sorties

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

Sorties de switching-regulator-ripple
Champ	Unité	Description
dutyCycle	%	Rapport cyclique
inductorRippleCurrent	A	Courant d'ondulation dans l'inductance
capacitorRipple	mV	Tension d'ondulation du condensateur
inductorRipple	mV	Tension d'ondulation ESR
peakToPeakRippleprincipale	mV	Ondulation totale crête à crête
dutyMin	%	Rapport cyclique minimal
dutyMax	%	Rapport cyclique maximal
inductorRippleWorst	A	Courant d'ondulation dans l'inductance, pire cas
inductorRippleWorstVin	V	Entrée à l'ondulation maximale de l'inductance
ilPeakWorst	A	Courant crête dans l'inductance, pire cas
ilPeakWorstVin	V	Entrée au courant crête maximal
rippleWorstMV	mV	Ondulation totale, pire cas
rippleWorstVin	V	Entrée à l'ondulation maximale
coutRmsA	A	Courant RMS du condensateur de sortie, pire cas
coutRmsVin	V	Entrée au courant maximal du condensateur
q1RmsA	A	Courant RMS du FET côté haut, pire cas
q1RmsVin	V	Entrée au courant côté haut maximal
q2RmsA	A	Courant RMS du FET côté bas, pire cas
q2RmsVin	V	Entrée au courant côté bas maximal
vdsRating	V	Tenue en tension drain-source du FET
coutVoltageRating	V	Tension nominale du condensateur de sortie
lossDcr	W	Pertes DCR de l'inductance
lossCore	W	Pertes fer de l'inductance
lossHsConduction	W	Pertes par conduction côté haut
lossLsConduction	W	Pertes par conduction côté bas
lossHsSwitching	W	Pertes par commutation côté haut
lossGateDrive	W	Pertes de commande de grille
lossDeadTime	W	Pertes de temps mort
lossCapEsr	W	Pertes ESR du condensateur de sortie
lossTotal	W	Pertes totales
outputPower	W	Puissance de sortie
efficiency	%	Rendement

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": "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"
    }
  ]
}

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 d'ondulation de sortie du régulateur de commutation, avec ces valeurs