Calcolatore duty cycle boost
Per portare 5 V a 12 V serve un duty cycle di 0,5833, con un guadagno di tensione di 2,4: il calcolatore le fornisce entrambi i valori dalle due tensioni e segnala ogni uscita che non superi l'ingresso. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Vin
- 5
- Vout
- 12
- V in
- 5
- Tensione di ingresso
- 5
- V di uscita
- 12
- Tensione di uscita
- 12
Un calcolatore del duty cycle di un convertitore boost trasforma le tensioni di ingresso e uscita di un regolatore switching elevatore nella frazione di tempo di accensione dell'interruttore che predice l'analisi ideale in modo di conduzione continua. Inserisca Vin e Vout nella stessa unità di volt; lo strumento restituisce la frazione di duty D uguale a uno meno Vin su Vout, la percentuale di duty cento volte D, il guadagno di tensione M uguale a Vout su Vin (anche uguale a uno su uno meno D), eco di entrambe le tensioni a precisione fissa, etichette di unità in stile SI, una stringa di equazione leggibile e la sostituzione passo passo che Lei può incollare in compiti o test unitari.
Cosa significa il duty cycle boost in un elevatore
Un convertitore boost (elevatore) DC–DC accumula energia in un induttore mentre l'interruttore di potenza è chiuso, poi trasferisce quell'energia al condensatore di uscita e al carico quando l'interruttore si apre. In modo di conduzione continua con interruttore, diodo e induttore ideali, il bilanciamento volt-secondo sull'induttore in un periodo di commutazione produce la legge classica di conversione: Vout su Vin è uguale a uno diviso per uno meno D, dove D è la frazione del periodo in cui l'interruttore resta chiuso.
Risolvendo per il duty si ottiene la forma chiusa D uguale a uno meno Vin su Vout. Raddoppiare Vout a Vin fisso spinge D verso uno; avvicinare Vin a Vout abbassa D verso zero. Il duty deve restare strettamente tra zero e uno esclusivi per un guadagno boost finito: D uguale a zero è il cortocircuito ideale del modello con Vout uguale a Vin, e D uguale a uno richiederebbe guadagno infinito.
I numeri da aula sono semplici: Vin uguale a cinque e Vout uguale a dodici produce D uguale a uno meno cinque dodicesimi, circa zero virgola cinque otto tre tre, e guadagno due virgola quattro; Vin uguale a dodici e Vout uguale a ventiquattro produce cinquanta per cento di duty e guadagno due.
Docenti e correttori automatici curano il rifiuto non-boost quanto l'aritmetica: uno studente che inserisce Vout minore o uguale a Vin ha lasciato il dominio della formula boost ideale, e un fallback silenzioso di valore assoluto nasconderebbe quell'errore di topologia. Preferisca unità di volt coerenti per Vin e Vout così che D sia adimensionale e M un puro rapporto di tensioni.
Consigli pratici, limiti e ricerche correlate
Mantenga Vin e Vout entro l'intervallo assoluto pubblicato affinché il rapporto e il complemento restino finiti sotto il tetto di magnitudine. Ricordi che i convertitori reali richiedono dead time, efficienza e correzioni di modo discontinuo: questo strumento riporta solo il duty CCM ideale continuo, quindi tratti risultati di D alti vicini al novanta per cento come avviso per ricontrollare il ripple di corrente dell'induttore e lo stress del MOSFET, non come un progetto magnetico.
Questa pagina si rivolge a chi cerca un calcolatore del duty cycle del convertitore boost, il duty di switching elevatore da Vin e Vout, o il D boost CCM ideale online; non è un calcolatore buck, né uno strumento di tempo di accensione PWM dal periodo, né un progettista di ripple di corrente d'induttore, né un simulatore SPICE transitorio completo.
Preferisca questa capacità quando dispone già di tensioni di ingresso e uscita scalari e le serve solo D e M ideali; se la fonte è una curva di efficienza misurata o il confine di modo discontinuo, converta prima in un Vout o duty target effettivo.
Casi d'uso
Controllo compiti sul duty boost CCM ideale
Gli studenti inseriscono Vin e Vout da problemi di libro sul boost e confrontano D, percentuale di duty e guadagno di tensione scritti a mano con un risultato deterministico.
Test unitari per firmware e docs dei rail
Generi casi noti di duty e guadagno boost più rifiuti deliberati non-boost per kata di codice e valori attesi in stile datasheet.
Stime preliminari di rail elevatori
I progettisti stimano il duty ideale dell'interruttore da tensioni previste di batteria e regolazione prima di dimensionare induttore, MOSFET e diodo.
Domande frequenti
Come si calcola il duty cycle di un convertitore boost?
La percentuale di duty è 100 · D. Mantenga Vin e Vout nella stessa unità di tensione così D è adimensionale.
Cosa succede se Vout non è maggiore di Vin?
Uno stadio boost (elevatore) richiede Vout > Vin.
Il calcolatore include efficienza o DCM?
No. Riporta solo il duty CCM ideale continuo.
Il calcolatore del duty cycle boost è gratuito?
Lo strumento del browser è gratuito e gira in locale.
Che duty cycle serve per passare da 12 V a 24 V?
Serve un duty cycle del 50%: l'interruttore resta chiuso per metà del periodo e il guadagno di tensione è 2. È il valore del modello ideale in conduzione continua, senza perdite né tempi morti.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/boost-duty", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
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})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/boost-duty",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"vin": 5,
"vout": 12
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/boost-duty", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"vin":5,"vout":12}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"vin":5,"vout":12}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/boost-duty", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"vin": 5,
"vout": 12
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.boost_duty",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Vout deve essere strettamente maggiore di Vin: una coppia buck o a tensioni uguali esce dal dominio boost, così l'API restituisce un errore invalid_input chiaro invece di inventare un duty non positivo. Il percorso è aritmetica pura e deterministica — senza rete, senza semi casuali, senza dipendenza dall'orologio — così l'esecutore gratuito del browser e l'API prepagata restituiscono lo stesso JSON dopo l'arrotondamento decimale fisso a ogni chiamata.
Cosa significa il duty cycle boost in un elevatore
Il percorso di controllo ricalcola uno su uno meno D e lo confronta con Vout su Vin con lo stesso arrotondamento fisso dei campi pubblicati, così una risposta di successo porta sempre passi che Lei può asserire in test o schede senza ambiguità di virgola mobile tra Worker e browser.
Come chiamare l'API e cosa torna
Entrambe le tensioni devono essere strettamente positive; magnitudini assolute inferiori o uguali a uno per dieci alla meno quindici sono trattate come non positive e rifiutate. Preferisca inviare numeri anziché stringhe preformattate quando controlla il client; le stringhe numeriche sono accettate solo se corrispondono a un pattern numerico finito stretto, inclusa notazione scientifica opzionale. Invii un corpo JSON con due numeri finiti obbligatori: vin (alias v_in, input_voltage, vin_v, v_source e source_voltage) per l'ingresso del convertitore in volt, e vout (alias v_out, output_voltage, vout_v, v_load e load_voltage) per l'uscita regolata in volt. I valori assoluti devono restare entro il limite pubblicato di un bilione affinché i rapporti intermedi restino finiti in doppia precisione IEEE sul Worker e nel browser. L'uscita deve essere strettamente maggiore dell'ingresso; Vout uguale o inferiore è invalid_input per questo modello solo-boost. In caso di successo la risposta ripete vin, v_in, input_voltage, vout, v_out e output_voltage arrotondati; imposta duty, duty_cycle e duty_fraction sulla stessa frazione adimensionale; duty_percent a cento volte D; voltage_gain e conversion_ratio a Vout su Vin; voltage_gain_from_duty a uno su uno meno D come controllo di coerenza; formula alle stringhe documentate di D e M; equation a una riga di sostituzione leggibile; etichette di unità per frazione, percento, volt e V per V; message a un breve riepilogo in inglese; e steps a un array ordinato di valori dati, formule, duty, percento, guadagno, controllo e riepilogo. La validazione fallita — campi mancanti, stringhe non numeriche, numeri non finiti, valori fuori dai limiti assoluti, Vin o Vout non positivi, o Vout non maggiore di Vin — restituisce invalid_input e non viene mai addebitata. Il prezzo è un fisso $0.002 per richiesta riuscita con unità item e prezzo marginale zero.
Consigli pratici, limiti e ricerche correlate
Nell'insegnamento, abbini esempi: cinque volt in ingresso e dodici in uscita per un rail stile USB-boost; dodici in ingresso e ventiquattro in uscita per un caso pulito al cinquanta per cento; e impostare deliberatamente Vout uguale o inferiore a Vin per dimostrare il percorso duro invalid_input. I task falliti che restituiscono invalid_input non consumano saldo prepagato, il che mantiene economici gli script esplorativi quando gli studenti impostano di proposito Vout minore di Vin. I controlli andata e ritorno sono facili: ricalcoli a mano uno meno Vin su Vout e Vout su Vin e confermi che duty e voltage_gain pubblicati coincidono con lo stesso arrotondamento a dodici decimali, e che scalare Vin e Vout per lo stesso fattore positivo lascia D e M invariati come predice la formula.
Domande tecniche
Come si collega il guadagno di tensione al duty cycle?
Il boost CCM ideale obbedisce a M = Vout/Vin = 1/(1 − D). Risolvendo per D si ottiene D = 1 − Vin/Vout. Questo strumento restituisce sia M sia il controllo 1/(1 − D).