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Calculadora de ondulação de saída do regulador de comutação

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

Slug switching-regulator-ripple. Calcule a ondulação da tensão de saída do conversor Buck, a ondulação da corrente do indutor e a contribuição do ESR para o projeto do regulador de comutação

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 switching-regulator-ripple
Nome	Unidade	Faixa	Padrão	Descrição
inputVoltagenúmero	V	no mínimo 0.1	12	Tensão de entrada
outputVoltagenúmero	V	no mínimo 0.1	5	Tensão de saída
frequencynúmero	kHz	no mínimo 1	500	Frequência de comutação
inductancenúmero	μH	no mínimo 0.01	10	Indutância
capacitancenúmero	μF	no mínimo 0.1	100	Capacitância de saída
esrnúmero	mΩ	no mínimo 0.1	20	Resistência em série equivalente do capacitor de saída
outputCurrentnúmero	A	0.01 … 100	2	A corrente de carga: define o pico do indutor, as correntes RMS das chaves e as perdas, não a ondulação.
inputVoltageMinnúmero	V	no mínimo 0	0	A menor entrada com que o regulador deve funcionar; 0 para a nominal.
inputVoltageMaxnúmero	V	no mínimo 0	0	A maior entrada com que o regulador deve funcionar; 0 para a nominal. A ondulação é maior nela.
rdsOnHighnúmero	mΩ	0.1 … 10000	12	A resistência de condução do FET do lado alto na sua temperatura de operação.
rdsOnLownúmero	mΩ	0.1 … 10000	6	A resistência de condução do FET do lado baixo (síncrono) na sua temperatura de operação.
tSwitchnúmero	ns	0 … 10000	20	Os tempos de subida e descida do lado alto somados: a perda de comutação é ½·V_in·I_out·(t_r + t_f)·f_sw.
qgnúmero	nC	0 … 10000	23	A carga de porta dos dois FETs 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
tDeadnúmero	ns	0 … 1000	20	O tempo em que os dois FETs ficam desligados em cada borda, quando o diodo de corpo do lado baixo conduz a corrente.
vBodynúmero	V	0 … 2	0.7	Tensão direta do diodo de corpo
dcrnúmero	mΩ	0 … 100000	20	A resistência do enrolamento do indutor.
coreLossnúmero	mW	0 … 100000	50	Da folha de dados do indutor nesta ondulação e frequência.

Saídas

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

Saídas de switching-regulator-ripple
Campo	Unidade	Descrição
dutyCycle	%	Ciclo de trabalho
inductorRippleCurrent	A	Corrente ondulada do indutor
capacitorRipple	mV	Tensão de ondulação do capacitor
inductorRipple	mV	Tensão de ondulação ESR
peakToPeakRippleprincipal	mV	Ondulação total de pico a pico
dutyMin	%	Ciclo de trabalho mínimo
dutyMax	%	Ciclo de trabalho máximo
inductorRippleWorst	A	Corrente de ondulação do indutor, pior caso
inductorRippleWorstVin	V	Entrada na pior ondulação do indutor
ilPeakWorst	A	Corrente de pico do indutor, pior caso
ilPeakWorstVin	V	Entrada no pior pico
rippleWorstMV	mV	Ondulação total, pior caso
rippleWorstVin	V	Entrada na pior ondulação
coutRmsA	A	Corrente RMS do capacitor de saída, pior caso
coutRmsVin	V	Entrada na pior corrente do capacitor
q1RmsA	A	Corrente RMS do FET do lado alto, pior caso
q1RmsVin	V	Entrada na pior corrente do lado alto
q2RmsA	A	Corrente RMS do FET do lado baixo, pior caso
q2RmsVin	V	Entrada na pior corrente do lado baixo
vdsRating	V	Tensão nominal dreno-fonte do FET
coutVoltageRating	V	Tensão nominal do capacitor de saída
lossDcr	W	Perda no DCR do indutor
lossCore	W	Perda no núcleo do indutor
lossHsConduction	W	Perda de condução do lado alto
lossLsConduction	W	Perda de condução do lado baixo
lossHsSwitching	W	Perda de comutação do lado alto
lossGateDrive	W	Perda no acionamento da porta
lossDeadTime	W	Perda no tempo morto
lossCapEsr	W	Perda na ESR do capacitor de saída
lossTotal	W	Perda total
outputPower	W	Potência de saída
efficiency	%	Eficiência

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": "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"
    }
  ]
}

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 ondulação de saída do regulador de comutação, com estes valores