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Calculadora do multiplicador de tensão da bomba de carga

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

Slug charge-pump-voltage. Calcule a tensão de saída da bomba de carga Dickson, a tensão carregada, a ondulação de saída e a eficiência para circuitos multiplicadores de tensão com capacitor comutado

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 charge-pump-voltage
Nome	Unidade	Faixa	Padrão	Descrição
inputVoltagenúmero	V	no mínimo 0.1	3.3	Tensão de entrada
stagesnúmero	nenhuma	1 … 8	2	Número de estágios
pumpCurrentnúmero	mA	no mínimo 0.001	10	Corrente de carga extraída da saída da bomba de carga
frequencynúmero	kHz	no mínimo 0.1	100	Frequência de comutação
capacitancenúmero	μF	no mínimo 0.001	1	Capacitância de cada estágio do capacitor da bomba
inputVoltageMinnúmero	V	no mínimo 0	0	A menor entrada com que a bomba deve funcionar; 0 para a nominal. A menor saída é calculada nela.
inputVoltageMaxnúmero	V	no mínimo 0	0	A maior entrada com que a bomba deve funcionar; 0 para a nominal. As tensões nominais dos componentes são definidas nela.
pumpCurrentMinnúmero	mA	no mínimo 0	0	A carga mais leve; 0 para a nominal. A maior saída é calculada nela.
pumpCurrentMaxnúmero	mA	no mínimo 0	0	A carga mais pesada; 0 para a nominal. A ondulação e a corrente das chaves são calculadas nela.
switchResistancenúmero	Ω	0 … 100000	1	Cada uma das 3N + 1 chaves (N + 1 chaves de transferência e um par acionando cada capacitor da bomba) conduz a carga de saída uma vez por período e soma 2·R_on à resistência de saída.
esrnúmero	mΩ	0 … 100000	10	Cada capacitor da bomba soma 4·ESR à resistência de saída; o capacitor de saída, 1·ESR.

Saídas

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

Saídas de charge-pump-voltage
Campo	Unidade	Descrição
openCircuitVoltage	V	Tensão de circuito aberto
loadedVoltageprincipal	V	Tensão de saída carregada
outputRipple	mV	Ondulação de saída
efficiency	%	Eficiência
loadedVoltageMin	V	Menor tensão de saída com carga
loadedVoltageMax	V	Maior tensão de saída com carga
openCircuitVoltageMax	V	Tensão de circuito aberto, pior caso
openCircuitVoltageVin	V	Entrada na maior tensão de circuito aberto
outputRippleWorst	mV	Ondulação de saída, pior caso
outputRippleWorstI	mA	Carga na pior ondulação
inputCurrentMA	mA	Corrente de entrada, pior caso
inputCurrentI	mA	Carga na pior corrente de entrada
pumpCapCount	nenhuma	Capacitores da bomba
pumpCapVoltageRating	V	Tensão nominal do capacitor da bomba
outputCapVoltageRating	V	Tensão nominal do capacitor de saída
switchCount	nenhuma	Chaves
switchVoltageRating	V	Tensão nominal das chaves
switchRmsMA	mA	Corrente RMS da chave, pior caso
switchRmsI	mA	Carga na pior corrente da chave
chargeSharingResistance	Ω	Resistência de compartilhamento de carga
outputResistance	Ω	Resistência de saída com perdas
loadedVoltageWithLosses	V	Tensão de saída carregada com perdas
lossChargeSharing	W	Perda por compartilhamento de carga
lossSwitches	W	Perda de condução das chaves
lossCapEsr	W	Perda na ESR dos capacitores
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": "charge-pump-voltage",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 3.3,
      "stages": 2,
      "pumpCurrent": 10,
      "frequency": 100,
      "capacitance": 1,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "pumpCurrentMin": 0,
      "pumpCurrentMax": 0,
      "switchResistance": 1,
      "esr": 10
    }
  }'

import rftools

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

result = client.calculate("charge-pump-voltage", {
    "inputVoltage": 3.3,
    "stages": 2,
    "pumpCurrent": 10,
    "frequency": 100,
    "capacitance": 1,
    "inputVoltageMin": 0,
    "inputVoltageMax": 0,
    "pumpCurrentMin": 0,
    "pumpCurrentMax": 0,
    "switchResistance": 1,
    "esr": 10,
})
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": "charge-pump-voltage",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 3.3,
      "stages": 2,
      "pumpCurrent": 10,
      "frequency": 100,
      "capacitance": 1,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "pumpCurrentMin": 0,
      "pumpCurrentMax": 0,
      "switchResistance": 1,
      "esr": 10
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

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

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "charge-pump-voltage",
	  "inputs": {
	    "inputVoltage": 3.3,
	    "stages": 2,
	    "pumpCurrent": 10,
	    "frequency": 100,
	    "capacitance": 1,
	    "inputVoltageMin": 0,
	    "inputVoltageMax": 0,
	    "pumpCurrentMin": 0,
	    "pumpCurrentMax": 0,
	    "switchResistance": 1,
	    "esr": 10
	  }
	}`)
	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": "charge-pump-voltage",
  "values": {
    "openCircuitVoltage": 9.899999999999999,
    "loadedVoltage": 9.7,
    "outputRipple": 100,
    "efficiency": 97.97979797979798,
    "loadedVoltageMin": 9.7,
    "loadedVoltageMax": 9.7,
    "openCircuitVoltageMax": 9.899999999999999,
    "openCircuitVoltageVin": 3.3,
    "outputRippleWorst": 100,
    "outputRippleWorstI": 10,
    "inputCurrentMA": 30,
    "inputCurrentI": 10,
    "pumpCapCount": 2,
    "pumpCapVoltageRating": 10,
    "outputCapVoltageRating": 16,
    "switchCount": 7,
    "switchVoltageRating": 12,
    "switchRmsMA": 14.142135623730951,
    "switchRmsI": 10,
    "chargeSharingResistance": 20,
    "outputResistance": 34.09,
    "loadedVoltageWithLosses": 9.559099999999999,
    "lossChargeSharing": 0.002,
    "lossSwitches": 0.0014,
    "lossCapEsr": 0.000009,
    "lossTotal": 0.003409,
    "outputPower": 0.095591,
    "efficiencyLossModel": 96.55656565656567
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:charge-pump-voltage",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "Dickson, IEEE JSSC 11(3), 1976; Seeman & Sanders, IEEE TPEL 23(2), 2008",
    "assumptions": [],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "inputVoltage": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "stages": {
          "min": 1,
          "max": 8,
          "unit": ""
        },
        "pumpCurrent": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "mA"
        },
        "frequency": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "kHz"
        },
        "capacitance": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "μF"
        },
        "inputVoltageMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "inputVoltageMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "pumpCurrentMin": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "mA"
        },
        "pumpCurrentMax": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "mA"
        },
        "switchResistance": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "Ω"
        },
        "esr": {
          "min": 0,
          "max": 100000,
          "unit": "mΩ"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "inputVoltage": 3.3,
      "stages": 2,
      "pumpCurrent": 10,
      "frequency": 100,
      "capacitance": 1,
      "inputVoltageMin": 0,
      "inputVoltageMax": 0,
      "pumpCurrentMin": 0,
      "pumpCurrentMax": 0,
      "switchResistance": 1,
      "esr": 10
    },
    "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 do multiplicador de tensão da bomba de carga, com estes valores