LEDの電流制限抵抗計算
電源電圧・LED の順方向電圧・電流から、LED に付ける抵抗の値を求めます。直列の個数や、手持ちの抵抗値から流れる電流を求める逆算もできます。
電気の安全に関する注意
- これは、低電圧の直流の回路の概算です。商用電源(コンセント)・大きな電流・アンプの出力などは対象外です。
- LED の最大定格(電流・電圧)は、必ずデータシートで確認してください。感電・発熱・火災の危険があります。
- 抵抗の定格電力は計算しません。計算した消費電力に、余裕を見て選んでください。
- 計算結果は、実際の回路の安全・動作を保証しません。
計算式
LED は、電流を制限しないと流れすぎて壊れます。電源に LED をつなぐときは、直列に抵抗を入れて電流を決めます。
抵抗値 R = (電源電圧 − 直列の個数 × LED の順方向電圧) ÷ 電流
- 順方向電圧(V_f)は、LED が点灯しているときに、LED の両端にかかる電圧です。LED の種類・色で違うので、各 LED のデータシートで確認した値を入力してください。このページでは、入力欄に初期値を置いていません。
- LED を直列に n 個つなぐときは、順方向電圧が n 個ぶん、電源電圧から引かれます。
- 抵抗の消費電力 P = 電流² × R(熱になって失われる電力)です。
計算例
資料(Wikipedia「LED circuit」)の例:電源電圧 12 V、順方向電圧 1.8 V、電流 5 mA のとき、R = (12 − 1.8) ÷ 0.005 = 2,040 Ω。抵抗の消費電力は 0.005² × 2,040 = 0.051 W(51 mW)です。
実際の部品は、計算値に近い、手に入る抵抗値を選びます。選んだ抵抗値で、「抵抗値から電流を求める」を使うと、実際に流れる電流を確かめられます。このツールは、標準の抵抗値の一覧は扱いません。
電源電圧が足りないとき
電源電圧が、直列の個数 × 順方向電圧以下のときは、計算できません(抵抗の両端にかかる電圧が 0 以下になり、電流が決まりません)。
このページの式について
抵抗値の式は、解説資料(Wikipedia「LED circuit」)の式 R = (V_電源 − V_f) ÷ I と同じで、直列の個数を 1 としています。直列に複数つなぐ式と、抵抗の消費電力の式は、資料には書かれていません。 直列の電圧降下の和と、オームの法則・電力の式から導いたものです。
扱わないもの
並列接続(LED ごとに抵抗を付けてください)、定電流回路・PWM 調光、LED の明るさ・寿命、順方向電圧の自動入力は扱いません。電圧・電流・抵抗・電力の関係はオームの法則・電力計算で、電池の駆動時間はバッテリー容量・駆動時間換算で求められます。
よくある質問
順方向電圧は、どの値を入れますか?
使う LED のデータシートに書かれた値を入れてください。色・材料で違います(資料でも、赤は約 1.7〜2.0 V、紫は約 2.8〜4.0 V など、LED の材料で違うと説明されています)。
計算した抵抗値がない場合は?
近い値の抵抗を選んで、「抵抗値から電流を求める」で、電流が LED の定格を超えないかを確かめます。電流を少なめにする側(大きい抵抗値)を選ぶのが一般的です。
LED を並列につなぐときは?
LED ごとに、別々の抵抗を付けてください。1 つの抵抗を共有する計算は、このツールでは扱いません。