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Calculadora ciclo de trabalho boost

Para elevar 5 V a 12 V é preciso um ciclo de trabalho de 0,5833, com ganho de tensão de 2,4: a calculadora mostra os dois valores a partir das tensões e avisa quando a saída não é maior que a entrada. Grátis no seu navegador.

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Exemplo resolvido

Se você digitar
Vin
5
Vout
12
Você obtém
V in
5
Tensão de entrada
5
V de saída
12
Tensão de saída
12

Uma calculadora de ciclo de trabalho de conversor boost transforma as tensões de entrada e saída de um regulador comutado elevador na fração de tempo em que a chave fica ligada, conforme prevê a análise ideal em modo de condução contínua. Informe Vin e Vout na mesma unidade de volt; a ferramenta devolve a fração de ciclo D igual a um menos Vin sobre Vout, o percentual de ciclo cem vezes D, o ganho de tensão M igual a Vout sobre Vin (também igual a um sobre um menos D), ecos de ambas as tensões com precisão fixa, rótulos de unidade no estilo SI, uma string de equação legível e a substituição passo a passo que voce pode colar em deveres ou testes unitários.

O que o ciclo de trabalho boost significa num elevador

Um conversor boost (elevador) DC–DC armazena energia num indutor enquanto a chave de potência está ligada e depois transfere essa energia para o capacitor de saída e a carga quando a chave desliga. Em modo de condução contínua com chave, diodo e indutor ideais, o balanço volt-segundo no indutor ao longo de um período de comutação produz a lei clássica de conversão: Vout sobre Vin é igual a um dividido por um menos D, onde D é a fração do período em que a chave permanece fechada.

Resolver para o ciclo dá a forma fechada D igual a um menos Vin sobre Vout. Dobrar Vout com Vin fixo eleva D em direção a um; aproximar Vin de Vout baixa D em direção a zero. O ciclo deve permanecer estritamente entre zero e um exclusivos para um ganho boost finito: D igual a zero é o curto ideal do modelo com Vout igual a Vin, e D igual a um exigiria ganho infinito.

Os números de sala de aula são simples: Vin igual a cinco e Vout igual a doze produz D igual a um menos cinco dozeavos, cerca de zero vírgula cinco oito três três, e ganho dois vírgula quatro; Vin igual a doze e Vout igual a vinte e quatro produz cinquenta por cento de ciclo e ganho dois.

Professores e corretores automáticos se importam com a rejeição não-boost tanto quanto com a aritmética: um aluno que coloca Vout menor ou igual a Vin saiu do domínio da fórmula boost ideal, e um fallback silencioso de valor absoluto esconderia esse erro de topologia. Prefira unidades de volt coerentes para Vin e Vout para que D seja adimensional e M seja um quociente puro de tensões.

Dicas práticas, limites e buscas relacionadas

Mantenha Vin e Vout dentro da faixa absoluta publicada para que a razão e o complemento permaneçam finitos sob o teto de magnitude. Lembre que conversores reais precisam de dead time, eficiência e correções de modo descontínuo: esta ferramenta só reporta o ciclo CCM ideal contínuo, então trate resultados de D alto próximos de noventa por cento como aviso para rever o ripple de corrente do indutor e o estresse do MOSFET, não como um projeto de magnéticos.

Se voce precisa de ciclo ajustado por eficiência, aplique à mão D igual a um menos eta vezes Vin sobre Vout após o resultado ideal, ou encadeie um modelo de perdas à parte — esta landing não aceita eta para que os goldens permaneçam um contrato puro de dois campos.

Esta página mira quem busca calculadora de ciclo de trabalho de conversor boost, ciclo de comutação elevador a partir de Vin e Vout, ou D boost CCM ideal online; não é calculadora buck, nem ferramenta de tempo ligado PWM a partir do período, nem projetista de ripple de corrente de indutor, nem simulador SPICE transitório completo.

Prefira esta capacidade quando voce já tem tensões de entrada e saída escalares e só precisa de D e M ideais; se a fonte for uma curva de eficiência medida ou o limite de modo descontínuo, converta primeiro num Vout ou ciclo alvo efetivo.

Casos de uso

Checagem de deveres de ciclo boost CCM ideal

Alunos informam Vin e Vout de problemas de livro sobre boost e comparam D, percentual de ciclo e ganho de tensão manuscritos com um resultado determinístico.

Testes unitários de firmware e docs de trilhos

Gere casos conhecidos de ciclo e ganho boost mais rejeições deliberadas não-boost para katas de código e valores esperados no estilo de datasheet.

Estimativas prévias de trilhos elevadores

Projetistas estimam o ciclo ideal da chave a partir de tensões planejadas de bateria e regulação antes de dimensionar indutor, MOSFET e diodo.

Perguntas frequentes

Como se calcula o ciclo de trabalho de um conversor boost?

O percentual de ciclo é 100 · D. Mantenha Vin e Vout na mesma unidade de tensão para que D seja adimensional.

Como o ganho de tensão se relaciona com o ciclo de trabalho?

Esta ferramenta devolve tanto M quanto a checagem 1/(1 − D).

O que acontece quando Vout não é maior que Vin?

Um estágio boost (elevador) exige Vout > Vin.

A calculadora inclui eficiência ou DCM?

Não. Só reporta o ciclo CCM ideal contínuo.

A calculadora de ciclo de trabalho boost é grátis?

A ferramenta do navegador é grátis e roda localmente.

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Para desenvolvedores — acesso via API

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

Endpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/boost-duty

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

Chame do seu código

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/boost-duty \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"vin":5,"vout":12}'

Exemplo de requisição

{
  "vin": 5,
  "vout": 12
}

Exemplo de resposta

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.boost_duty",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

Preço

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

Erros

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Notas técnicas

Vout deve ser estritamente maior que Vin: um par buck ou de tensões iguais sai do domínio boost, de modo que a API devolve um erro invalid_input claro em vez de inventar um ciclo não positivo. O caminho é aritmética pura e determinística — sem rede, sem sementes aleatórias, sem dependência de relógio — assim o executor gratuito do navegador e a API pré-paga devolvem o mesmo JSON após o arredondamento decimal fixo em cada chamada.

O que o ciclo de trabalho boost significa num elevador

O caminho de verificação recalcula um sobre um menos D e compara com Vout sobre Vin com o mesmo arredondamento fixo dos campos publicados, de modo que uma resposta bem-sucedida sempre traz passos que voce pode afirmar em testes ou fichas sem ambiguidade de ponto flutuante entre o Worker e o navegador.

Como chamar a API e o que volta

Ambas as tensões devem ser estritamente positivas; magnitudes absolutas menores ou iguais a um vezes dez à menos quinze são tratadas como não positivas e rejeitadas. Prefira enviar números em vez de strings pré-formatadas quando voce controla o cliente; strings numéricas só são aceitas se corresponderem a um padrão numérico finito estrito, inclusive notação científica opcional. Envie um corpo JSON com dois números finitos obrigatórios: vin (aliases v_in, input_voltage, vin_v, v_source e source_voltage) para a entrada do conversor em volts, e vout (aliases v_out, output_voltage, vout_v, v_load e load_voltage) para a saída regulada em volts. Os valores absolutos devem permanecer dentro do limite publicado de um trilhão para que as razões intermediárias continuem finitas em precisão dupla IEEE no Worker e no navegador. A saída deve ser estritamente maior que a entrada; Vout igual ou menor é invalid_input neste modelo só-boost. Em sucesso, a resposta ecoa vin, v_in, input_voltage, vout, v_out e output_voltage arredondados; define duty, duty_cycle e duty_fraction na mesma fração adimensional; duty_percent em cem vezes D; voltage_gain e conversion_ratio em Vout sobre Vin; voltage_gain_from_duty em um sobre um menos D como checagem de consistência; formula nas strings documentadas de D e M; equation numa linha de substituição legível; rótulos de unidade para fração, por cento, volts e V por V; message num resumo curto em inglês; e steps num array ordenado de valores dados, fórmulas, ciclo, por cento, ganho, checagem e resumo. Validação falha — campos ausentes, strings não numéricas, números não finitos, valores fora dos limites absolutos, Vin ou Vout não positivos, ou Vout não maior que Vin — devolve invalid_input e nunca é cobrada. O preço é um fixo US$ 0,002 por pedido bem-sucedido com unidade item e preço marginal zero.

Dicas práticas, limites e buscas relacionadas

Ao ensinar, combine exemplos: cinco volts de entrada e doze de saída para um trilho estilo USB-boost; doze de entrada e vinte e quatro de saída para um caso limpo de cinquenta por cento; e definir deliberadamente Vout igual ou abaixo de Vin para demonstrar o caminho duro de invalid_input. Tarefas falhas que devolvem invalid_input não consomem saldo pré-pago, o que mantém scripts exploratórios baratos quando alunos definem de propósito Vout menor que Vin. Checagens de ida e volta são fáceis: recalcule à mão um menos Vin sobre Vout e Vout sobre Vin e confirme que duty e voltage_gain publicados coincidem com o mesmo arredondamento a doze casas, e que escalar Vin e Vout pelo mesmo fator positivo deixa D e M inalterados como a fórmula prevê.

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