LED 电阻计算器

计算单颗 LED 或串联 LED 灯串的限流电阻、压降及额定功率。

LED 限流电阻
输入电源电压、单颗 LED 正向电压、目标电流及串联 LED 数量。

关于 LED 限流电阻

LED 需要电流控制,因为结电压达到正向电压后,电流会急剧上升。将 LED 直接连接到低内阻电压源,可能造成过流、过热、颜色偏移、寿命缩短或立即损坏。对于电源变化和效率要求可控的指示灯及其他低功率电路,串联电阻是最简单的限流方式。 电阻必须承担 LED 之外剩余的电压。对于相同 LED 组成的串联灯串,从电源电压中减去每颗 LED 的正向电压,再将剩余电压除以以安培表示的目标电流。计算器使用 R = (Vs − nVf) / I,并以电阻压降乘以电流求耗散功率。显示的设计额定功率为计算耗散功率的两倍,对应实际常用的 50% 负载目标,为温度和容差留出余量。 正向电压并非固定不变,它会随 LED 颜色、半导体材料、电流、结温、制造容差及器件老化而变化。应使用数据手册中目标电流下的数值,并核对典型值及最不利值。正向电压越低,电阻电流越大,因此合理范围内的最低 Vf 通常是最大电流和电阻发热的重要工况。同样,应按预计最高电源电压计算,而不只使用标称值。 同一串联支路的 LED 流过相同电流,因此正向电压相加,只需一个电阻。不同并联支路通常不应共用一个电阻,因为很小的正向电压差异也会造成电流分配不均。每个并联灯串应各自配备电阻。电源电压必须高于正向电压总和,并留有足够的电流调节余量。余量过小时,正常电压变化也可能造成明显的亮度变化。 若优先保护 LED,应选择高于计算最低阻值的下一个标准电阻值。略大的阻值会降低电流。电阻额定功率至少应达到显示的设计建议,并进一步考虑外壳温度、通风、电路板发热及电阻降额。对于大功率 LED、电池供电照明、宽电源电压范围或严格控制亮度的应用,应使用恒流驱动器,而非电阻。本计算器最适合简单低电流 LED 电路的快速、透明设计。

LED 电阻示例

每个结果均使用串联灯串中所有 LED 的总正向压降。

电路所需电阻说明
12 V 电源,一颗 2 V LED,20 mA500 Ω, 0.2 W额定功率至少为 0.4 W 的电阻可提供两倍设计余量。
9 V 电源,两颗 3 V LED,15 mA200 Ω, 0.045 W两颗 LED 使用 6 V,电阻承担剩余的 3 V 压降。
5 V 电源,一颗 3.2 V LED,10 mA180 Ω, 0.018 W常见的四分之一瓦电阻具有充足的功率余量。

如何选择 LED 电阻

  1. 输入电路预计会遇到的最高电源电压。
  2. 输入单颗 LED 在目标工作电流下的正向电压。
  3. 输入以毫安表示的目标电流,以及串联的相同 LED 数量。
  4. 选择“计算电阻”,再选择向上一级的合适标准阻值,额定功率不得低于建议值。

LED 电阻常见问题

为什么 LED 需要电阻?

LED 导通后,电流会随电压急剧变化。串联电阻利用多余的电源电压建立可预测的电流,并保护结区。

应使用哪个正向电压?

使用数据手册中目标电流和工作温度下的值。评估最大电流时,应组合最低正向电压和最高电源电压。

多颗 LED 可以共用一个电阻吗?

同一串联路径中的 LED 电流相同,因此可以共用一个电阻。独立的并联支路应各自配备限流电阻。

为什么建议采用计算功率的两倍?

低于铭牌额定功率工作可降低电阻温度,并为电源及元件容差留出空间。高温或封闭组件中可能需要进一步降额。

阻值应该向上还是向下取整?

向上选择下一个标准值会降低电流,通常对 LED 更安全。向下取值会提高电流,只有核实最不利工况限制后才应采用。