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Calculadora ciclo de trabajo boost

Para elevar 5 V a 12 V hace falta un ciclo de trabajo de 0,5833, con una ganancia de tensión de 2,4: la calculadora le da ambos valores a partir de las dos tensiones y avisa si la salida no supera la entrada. Gratis en su navegador.

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Si escribe
Vin
5
Vout
12
Obtiene
V in
5
Voltaje de entrada
5
V de salida
12
Voltaje de salida
12

Una calculadora de ciclo de trabajo de convertidor boost convierte las tensiones de entrada y salida de un regulador conmutado elevador en la fracción de tiempo de encendido del interruptor que predice el análisis ideal en modo de conducción continua.

Qué significa el ciclo de trabajo boost en un elevador

Un convertidor boost (elevador) DC–DC almacena energía en un inductor mientras el interruptor de potencia está cerrado y luego transfiere esa energía al condensador de salida y a la carga cuando el interruptor se abre. En modo de conducción continua con interruptor, diodo e inductor ideales, el balance de voltio-segundo en el inductor durante un periodo de conmutación produce la ley clásica de conversión: Vout entre Vin es igual a uno dividido por uno menos D, donde D es la fracción del periodo en que el interruptor está cerrado.

Despejar el ciclo da la forma cerrada D igual a uno menos Vin entre Vout. Duplicar Vout con Vin fijo eleva D hacia uno; acercar Vin a Vout baja D hacia cero. El ciclo debe permanecer estrictamente entre cero y uno exclusivos para una ganancia boost finita: D igual a cero es el cortocircuito ideal del modelo a Vout igual a Vin, y D igual a uno exigiría ganancia infinita.

Los números de aula son sencillos: Vin igual a cinco y Vout igual a doce produce D igual a uno menos cinco doceavos, aproximadamente cero coma cinco ocho tres tres, y ganancia dos coma cuatro; Vin igual a doce y Vout igual a veinticuatro produce cincuenta por ciento de ciclo y ganancia dos.

Profesores y correctores automáticos cuidan el rechazo no-boost tanto como la aritmética: un alumno que introduce Vout menor o igual que Vin ha salido del dominio de la fórmula boost ideal, y un fallback silencioso de valor absoluto ocultaría ese error de topología. Prefiera unidades de voltio coherentes para Vin y Vout de modo que D sea adimensional y M sea un cociente de tensiones puro.

Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas

Mantenga Vin y Vout dentro del rango absoluto publicado para que el cociente y el complemento sigan siendo finitos bajo el tope de magnitud. Recuerde que los convertidores reales necesitan tiempo muerto, eficiencia y correcciones de modo discontinuo: esta herramienta solo informa el ciclo CCM ideal continuo, así que trate resultados de D alto cercanos al noventa por ciento como aviso para revisar el rizado de corriente del inductor y el estrés del MOSFET, no como un diseño magnético.

Si necesita ciclo ajustado por eficiencia, aplique a mano D igual a uno menos eta por Vin entre Vout tras el resultado ideal, o encadene un modelo de pérdidas aparte: esta landing no acepta eta para que los goldens sigan siendo un contrato puro de dos campos.

Esta página se dirige a quien busca una calculadora de ciclo de trabajo de convertidor boost, ciclo de conmutación elevador a partir de Vin y Vout, o D boost CCM ideal en línea; no es una calculadora buck, ni una herramienta de tiempo de encendido PWM a partir del periodo, ni un diseñador de rizado de corriente de inductor, ni un simulador SPICE transitorio completo.

Prefiera esta capacidad cuando ya disponga de tensiones de entrada y salida escalares y solo necesite D y M ideales; si su fuente es una curva de eficiencia medida o el límite de modo discontinuo, conviértalas primero en un Vout o ciclo objetivo efectivo.

Comprobación de deberes de ciclo boost CCM ideal

Los alumnos introducen Vin y Vout de problemas de libro sobre boost y comparan D, porcentaje de ciclo y ganancia de tensión manuscritos con un resultado determinista.

Estimaciones previas de raíles elevadores

Los diseñadores estiman el ciclo ideal del interruptor a partir de tensiones de batería y regulación previstas antes de dimensionar inductor, MOSFET y diodo.

¿Cómo se calcula el ciclo de trabajo de un convertidor boost?

El porcentaje de ciclo es 100 · D. Mantenga Vin y Vout en la misma unidad de tensión para que D sea adimensional.

¿Cómo se relaciona la ganancia de tensión con el ciclo de trabajo?

Esta herramienta devuelve tanto M como la comprobación 1/(1 − D).

¿Qué ocurre si Vout no es mayor que Vin?

Una etapa boost (elevadora) exige Vout > Vin.

¿Incluye la calculadora eficiencia o DCM?

No. Solo informa el ciclo CCM ideal continuo.

¿Es gratuita la calculadora de ciclo de trabajo boost?

La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.

Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.

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

¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.

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}'
{
  "vin": 5,
  "vout": 12
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.boost_duty",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

HTTPCódigoSignificado
401unauthorizedAPI key ausente o inválida.
402insufficient_balanceEl saldo no cubre el precio de la tarea.
404unknown_typeEl tipo de tarea no existe.
429rate_limitedDemasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

Vout debe ser estrictamente mayor que Vin: un par buck o de tensiones iguales sale del dominio boost, de modo que la API devuelve un error invalid_input claro en lugar de inventar un ciclo no positivo. La ruta es aritmética pura y determinista —sin red, sin semillas aleatorias, sin dependencia del reloj— de modo que el ejecutor gratuito del navegador y la API de prepago devuelven el mismo JSON tras el redondeo decimal fijo cada vez que se invoca.

Qué significa el ciclo de trabajo boost en un elevador

La vía de comprobación recalcula uno entre uno menos D y lo compara con Vout entre Vin con el mismo redondeo fijo de los campos publicados, de modo que una respuesta correcta siempre incluye pasos que se pueden afirmar en tests o fichas sin ambigüedad de coma flotante entre el Worker y el navegador.

Cómo llamar a la API y qué devuelve

Ambas tensiones deben ser estrictamente positivas; magnitudes absolutas menores o iguales a uno por diez a la menos quince se tratan como no positivas y se rechazan. Prefiera enviar números en lugar de cadenas preformateadas cuando controle el cliente; las cadenas numéricas solo se aceptan si coinciden con un patrón numérico finito estricto, incluida notación científica opcional. Envíe un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: vin (alias v_in, input_voltage, vin_v, v_source y source_voltage) para la entrada del convertidor en voltios, y vout (alias v_out, output_voltage, vout_v, v_load y load_voltage) para la salida regulada en voltios. Los valores absolutos deben permanecer dentro del límite publicado de un billón para que los cocientes intermedios sigan siendo finitos en doble precisión IEEE en el Worker y en el navegador. La salida debe ser estrictamente mayor que la entrada; un Vout igual o inferior es invalid_input en este modelo solo-boost. Si tiene éxito, la respuesta repite vin, v_in, input_voltage, vout, v_out y output_voltage redondeados; asigna duty, duty_cycle y duty_fraction a la misma fracción adimensional; duty_percent a cien veces D; voltage_gain y conversion_ratio a Vout entre Vin; voltage_gain_from_duty a uno entre uno menos D como comprobación de coherencia; formula a las cadenas documentadas de D y M; equation a una línea de sustitución legible; etiquetas de unidad para fracción, por ciento, voltios y V por V; message a un resumen breve en inglés; y steps a un array ordenado de valores dados, fórmulas, ciclo, por ciento, ganancia, comprobación y resumen. La validación fallida —campos ausentes, cadenas no numéricas, números no finitos, valores fuera de límites absolutos, Vin o Vout no positivos, o Vout no mayor que Vin— devuelve invalid_input y nunca se cobra. El precio es un fijo $0.002 por petición correcta con unidad item y precio marginal cero.

Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas

Al enseñar, combine ejemplos: cinco voltios de entrada y doce de salida para un raíl tipo USB-boost; doce de entrada y veinticuatro de salida para un caso limpio al cincuenta por ciento; y fijar deliberadamente Vout igual o inferior a Vin para demostrar la vía dura de invalid_input. Las tareas fallidas que devuelven invalid_input no consumen saldo prepago, lo que mantiene baratos los scripts exploratorios cuando el alumno fija deliberadamente Vout menor que Vin. Las comprobaciones de ida y vuelta son sencillas: recalcule a mano uno menos Vin entre Vout y Vout entre Vin y confirme que duty y voltage_gain publicados coinciden con el mismo redondeo a doce decimales, y que escalar Vin y Vout por el mismo factor positivo deja D y M invariantes como predice la fórmula.

Pruebas unitarias de firmware y documentación de raíles

Genere casos conocidos de ciclo y ganancia boost más rechazos deliberados no-boost para katas de código y valores esperados al estilo de hoja de datos.

Ver la documentación completa del KIT →