LED抵抗計算ツール

抵抗(計算値)
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LEDは、固定電圧源に直列に抵抗器を接続する必要があります。そうでないと、過剰な電流が流れすぎて数秒で損傷します。供給電圧、LEDのフォワード電圧(Vf)、および目標フォワード電流(If)を入力すると、この計算ツールは、実際に購入可能な最も近いE12規格の抵抗値、抵抗器が放熱するワット数、および選択すべき最小電力定格を算出します。

LED用シリーズ抵抗器のサイズ選び方法

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    電源電圧を入力してください

    USB用は5V、PP3用は9V、自動車用またはDCバック・ブースト出力用は12V。

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    LEDのVfを入力してください

    赤および琥珀色:約2.0 V、緑・黄色:約2.2 V、青・白色:3.0~3.4 V。データシートの記載値は記憶した内容よりも正確です。

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    目標電流を入力してください

    インジケーターライト:5~10 mA。明るく均一に発光:20 mA。非常に明るい状態:最大30 mAまで。データシートに記載されたImax値を超えてはならない。

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    抵抗器を選択します

    最も近いE12値に丸め、計算された放熱量の少なくとも2倍となるワット数を選びます。

直列LED回路におけるオームの法則

抵抗器は、選択された電流下における供給電圧とLEDのフォワードドロップとの差を吸収する。

R = (Vsupply − Vf) / If
P_resistor = (Vsupply − Vf) × If

典型的な5VのUSB電源が10mAで赤色LEDを駆動する場合:

R = (5 − 2.0) / 0.010 = 300 Ω    → E12値: 330 Ω
P = (5 − 2.0) × 0.010 = 30 mW    → 1/8 W または 1/4 W の抵抗器で十分

LED Vfのチートシート

LED色 典型的なVf(20 mA時)
赤外線 1.2~1.6 V
赤色 1.8~2.1 V
黄色/琥珀色 2.0~2.2 V
緑色(従来型) 2.1~2.4 V
緑色(InGaN) 3.0~3.4 V
藍色 3.0~3.4 V
白(リン光) 3.0~3.4 V
UV 3.3–4.0 V

多個のLEDを点灯させる

LEDを並列ではなく直列に接続してください。並列接続では電流の分配が不均等になり、Vf値の低いLEDが過剰な電流を流して早期に損傷します。直列接続では、Vf値は累積的に加算されます。

R = (Vsupply − N × Vf) / If

一般的なガイドラインとして、抵抗器の両端には少なくとも1Vの余裕電圧を確保してください。そうでないと、Vfの変動や電源電圧の低下によって回路が不安定になる可能性があります。

電力値を選択

計算された放熱量は熱負荷を示します。周囲の加熱や部品の許容誤差に対する安全マージンとして、この値を2倍にする必要があります。たとえば、30 mWの計算では最小で1/8 W(125 mW)の抵抗が必要であり、300 mWの計算では最小で1/2 W(500 mW)の抵抗が必要となります。

恒定電流ドライバーに切り替えるタイミング

3個以上のLEDからなる配列、高出力LED(電流が100 mA以上)、または放電時に電源電圧が低下するバッテリー駆動回路においては、定電流ドライバー(CL2N3、CCモードでのLM317、または適切なバックコンバータ)を用いることで、電源条件の変化にかかわらずLEDの安全を確保できます。一方、直列に抵抗を接続するだけではエネルギーが無駄になり、補償機能もありません。

よくある質問

ほとんどの直流電源では、LEDの電流が正方向の定値を上回り、接合部が熱化してすぐに停止するか、数時間の使用後に性能が低下します。たとえ3Vのコイン電池を使用しても、LEDが「自己制限」するのはその電池に十分な内部抵抗があるためであり、依然として不適切な対処法です。

これらはE12系列で、1ディケード(10倍の範囲)あたり12個の値を持つ等比数列です。E24はさらに12個を加え、E96(高精度抵抗器用)は1ディケードあたり96個を持ちます。各値の差が約20%になるよう刻まれており、ほとんどの製造公差をカバーします。

ほとんどの3mmおよび5mmのスルーホールLEDは20mA定格です。最近の超高輝度LEDは5〜10mAでも十分に明るく、寿命が延びてバッテリーも節約できます。データシートでImaxを確認してください、これを超えると定格寿命が無効になります。

いいえ、抵抗値、E12マッチ、および電力値はブラウザ内で計算され、一切記録されません。

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