ドキュメントのセクション

MOSFETの電力損失計算ツール

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

スラッグ mosfet-power-dissipation。パワーエレクトロニクス設計のMOSFET伝導損失、スイッチング損失、総消費電力、ジャンクション温度、および効率を計算

入力

これらの入力を、表示されている単位ですべて inputs に入れて送ってください。ほとんどは必須で、1 つでも欠けた呼び出しは拒否され（400）、費用はかかりません。省略しても計算できる入力は、表示されている既定値を使います。範囲外の入力も計算され、来歴で示されます。

mosfet-power-dissipation の入力
名前	単位	範囲	既定値	説明
drainCurrent数値	A	0.001 以上	5	MOSFETを流れるRMSドレイン電流
rdson数値	mΩ	0.1 以上	10	データシートのドレイン-ソース間オン抵抗
vds数値	V	0.1 以上	12	オフ状態時の MOSFET 両端の電圧 (バス電圧)
frequency数値	kHz	0.1 以上	100	コンバータのスイッチング周波数
riseTime数値	ns	0.1 以上	20	ターンオン遷移時の電流立ち上がり時間
fallTime数値	ns	0.1 以上	20	ターンオフ遷移時の電流立ち下がり時間
rthJA数値	°C/W	1 … 300	40	ジャンクション-周囲間の熱抵抗。TO-220 ヒートシンクなし: 約 60、ヒートシンク付き: 約 10-20、SOT-23: 約 150
tAmbient数値	°C	−40 … 85	25	動作環境温度
drainCurrentMin数値	A	0 以上	0	使用条件での最小 RMS ドレイン電流。0 にすると公称値を使います。
drainCurrentMax数値	A	0 以上	0	使用条件での最大 RMS ドレイン電流。0 にすると公称値を使います。ジャンクション温度は最大電流かつ最高周囲温度で求めます。
tAmbientMin数値	°C	−40 … 150	0	使用条件での最低周囲温度 (0 °C 未満も可)。0 にすると公称値を使います。
tAmbientMax数値	°C	−40 … 150	0	使用条件での最高周囲温度。0 にすると公称値を使います。
rdsonTempco数値	%/°C	0 … 2	0	R_DS(on) は R_DS(on)·(1 + α·(T_j − 25 °C)) のように上昇し、その割合は通常 0.35～0.5 %/°C です (M. Keagy, Electronic Design, 2002)。α が 0 より大きい場合、R_DS(on) は 25 °C での値とみなし、それを使ってジャンクション温度を求めます。0 にすると、R_DS(on) はどの温度でも入力値のままです。
qg数値	nC	0 … 10000	20	ゲートドライブ電圧での値。ドライバは Q_g·V_g·f_sw を供給し、それを自身で消費するため、ジャンクション温度には含めません。
vGate数値	V	1 … 20	10	ゲートドライブ電圧
coss数値	pF	0 … 100000	0	そのエネルギー ½·C_oss·V_DS² はハードターンオンのたびにチャネルで失われます (IR AN-1070)。データシートにエネルギー換算の C_o(er) があればその値を入力します。0 にするとこの損失を含めません。

出力

values に名前ごとに返されます。上限がない値や定義されない値は null です。

mosfet-power-dissipation の出力
フィールド	単位	説明
conductionLoss	mW	導通損失
switchingLoss	mW	スイッチング損失
totalLoss主要値	mW	総電力損失
junctionTemp	°C	ジャンクション温度
efficiency	%	MOSFETの効率 (1 − P_loss/P_in)
junctionTempWorst	°C	ジャンクション温度 (最悪条件)
junctionTempWorstCurrent	A	ジャンクション温度最高時のドレイン電流
junctionTempWorstAmbient	°C	ジャンクション温度最高時の周囲温度
junctionTempCoolest	°C	ジャンクション温度 (最低温の条件)
totalLossWorst	mW	総電力損失 (最悪条件)
totalLossWorstCurrent	A	損失最悪時のドレイン電流
efficiencyWorst	%	効率 (ゲートドライブ込み、最悪条件)
efficiencyWorstCurrent	A	効率最悪時のドレイン電流
drainCurrentWorst	A	最大ドレイン電流
vdsRating	V	MOSFET ドレイン-ソース間定格電圧
lossConduction	W	T_j での導通損失
lossSwitching	W	スイッチングエッジ損失
lossOutputCap	W	出力容量損失
lossGateDrive	W	ゲートドライブ損失
lossTotal	W	総損失 (ゲートドライブ込み)
outputPower	W	入力電力 − 損失
efficiencyLossModel	%	効率 (ゲートドライブ込み)

呼び出し方

計算：1 回の呼び出し、リクエストとレスポンスの全体、そのエラー。
バッチ：この計算ツールをほかと組み合わせて、または掃引を、1 リクエストで。
目標値からの逆算：出力を目標値にする入力の値。

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"
    }
  ]
}

テキストとして送られた入力。計上はされていません。

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

1 分あたりのリクエストが多すぎます。Retry-After 付き。

同じ入力で計算ツールのページを開くMOSFETの電力損失計算ツール、この値で