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Calculadora de design do Boost Converter

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

Slug boost-converter. Calcule o ciclo de trabalho, o valor do indutor e o capacitor de saída para o design do conversor DC-DC de impulso (aumento)

Entradas

Envie cada uma destas em inputs, nas unidades mostradas. A maioria é obrigatória: uma chamada sem alguma delas é recusada (400) e não custa nada; uma entrada que a calculadora dispensa assume o padrão mostrado. Uma entrada fora da sua faixa ainda é calculada e sinalizada na procedência.

Entradas de boost-converter
Nome	Unidade	Faixa	Padrão	Descrição
inputVoltagenúmero	V	no mínimo 0.5	5	Tensão de entrada
outputVoltagenúmero	V	no mínimo 1	12	Tensão de saída
outputCurrentnúmero	A	no mínimo 0.01	0.5	Corrente de saída
switchFreqnúmero	kHz	no mínimo 1	100	Frequência de comutação
ripplePctnúmero	%	5 … 80	30	Ondulação da corrente do indutor em % da corrente média do indutor
efficiencynúmero	%	50 … 99	88	Eficiência estimada
inputVoltageMinnúmero	V	no mínimo 0	0	A menor entrada com que o conversor deve funcionar; 0 para a nominal. Os componentes são dimensionados e os esforços avaliados em toda a faixa.
inputVoltageMaxnúmero	V	no mínimo 0	0	A maior entrada com que o conversor deve funcionar; 0 para a nominal. Ela deve ficar abaixo da saída.
coutEachnúmero	μF	0.1 … 10000	10	Um capacitor de saída; o banco tem tantos em paralelo quantos a meta de ondulação de 5% exigir no pior extremo.
rdsOnnúmero	mΩ	0.1 … 10000	25	A resistência de condução do FET da chave na sua temperatura de operação.
tSwitchnúmero	ns	0 … 10000	20	Os tempos de subida e descida da chave somados: a perda de comutação é ½·V_out·I_L·(t_r + t_f)·f_sw.
qgnúmero	nC	0 … 10000	10	A carga de porta da chave na tensão de acionamento: o acionamento da porta consome Q_g·V_g·f_sw.
vGatenúmero	V	1 … 20	5	Tensão de acionamento da porta
vDiodenúmero	V	0 … 3	0.45	A tensão direta do diodo retificador na corrente de carga: ele dissipa V_F·I_out.
qrrnúmero	nC	0 … 10000	0	A carga de recuperação reversa do retificador (a de um Schottky é sua carga capacitiva, próxima de 0): a chave absorve Q_rr·V_out a cada entrada em condução, Q_rr·V_out·f_sw no total.
dcrnúmero	mΩ	0 … 100000	50	A resistência do enrolamento do indutor.
coreLossnúmero	mW	0 … 100000	20	Da folha de dados do indutor nesta ondulação e frequência.
esrOutnúmero	mΩ	0 … 100000	5	ESR do capacitor de saída (cada)

Saídas

Devolvidas em values, pelo nome. Um valor ilimitado ou indefinido é null.

Saídas de boost-converter
Campo	Unidade	Descrição
dutyCycle	%	Ciclo de trabalho
inductorCurrent	A	Corrente média do indutor
inductorValueprincipal	μH	Valor do indutor
outputCapacitor	μF	Capacitor de saída
peakCurrent	A	Corrente de pico do indutor
dutyMin	%	Ciclo de trabalho mínimo
dutyMax	%	Ciclo de trabalho máximo
inductorMinWorstUH	μH	Indutância mínima na faixa de entrada
inductorChosenUH	μH	Indutor escolhido
rippleNomA	A	Ondulação do indutor
rippleWorstA	A	Ondulação do indutor, pior caso
rippleWorstVin	V	Entrada na pior ondulação
ilPeakWorst	A	Corrente de pico do indutor, pior caso
ilPeakWorstVin	V	Entrada no pior pico
inputCurrentWorst	A	Corrente de entrada, pior caso
inputCurrentWorstVin	V	Entrada na pior corrente de entrada
q1RmsA	A	Corrente RMS da chave, pior caso
q1RmsVin	V	Entrada na pior corrente da chave
coutMinWorstUF	μF	Capacitância mínima de saída na faixa de entrada
coutCount	nenhuma	Capacitores de saída
coutTotalUF	μF	Capacitância de saída (banco)
coutRmsA	A	Corrente RMS do capacitor de saída, pior caso
coutRmsVin	V	Entrada na pior corrente do capacitor de saída
outputRippleMV	mV	Ondulação de saída, pior caso
outputRippleVin	V	Entrada na pior ondulação de saída
outputRipplePct	%	Ondulação de saída, % de Vout
vdsRating	V	Tensão nominal da chave e do retificador
coutVoltageRating	V	Tensão nominal do capacitor de saída
lossSwConduction	W	Perda de condução da chave
lossSwSwitching	W	Perda de comutação da chave
lossGateDrive	W	Perda no acionamento da porta
lossDiode	W	Perda de condução do retificador
lossRecovery	W	Perda de recuperação do retificador
lossDcr	W	Perda no DCR do indutor
lossCore	W	Perda no núcleo do indutor
lossCapEsr	W	Perda na ESR do capacitor de saída
lossTotal	W	Perda total
outputPower	W	Potência de saída
efficiencyLossModel	%	Eficiência (modelo de perdas)

Como chamar

Calcular: uma chamada, a requisição e a resposta completas, e os seus erros.
Lote: esta calculadora com outras, ou uma varredura, em uma requisição.
Resolver para um valor-alvo: o valor de uma entrada que leva uma saída a um alvo.

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"
    }
  ]
}

Uma entrada enviada como texto. Nada foi contabilizado.

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

Requisições demais em um minuto, com Retry-After.

As mesmas entradas na página da calculadoraCalculadora de design do Boost Converter, com estes valores