LED 電阻計算器

計算單顆 LED 或串聯 LED 燈串的限流電阻、壓降與額定功率。

LED 限流電阻
輸入電源電壓、單顆 LED 順向電壓、目標電流與串聯 LED 數量。

關於 LED 限流電阻

LED 需要控制電流,因為接面達到順向電壓後,電流會急遽上升。直接將 LED 接到低內阻電壓源,可能造成過電流、過熱、色偏、壽命縮短或立即損壞。對於電源變動與效率要求可控的指示燈及其他低功率電路,串聯電阻是最簡單的限流方法。 電阻必須承擔 LED 之外剩餘的電壓。相同 LED 組成的串聯燈串,應從電源電壓扣除每顆 LED 的順向電壓,再將剩餘電壓除以安培表示的目標電流。計算器使用 R = (Vs − nVf) / I,也以電阻壓降乘以電流求出消耗功率。顯示的設計額定功率是計算消耗功率的兩倍,提供實用的 50% 負載目標,為溫度與容差保留裕量。 順向電壓並非完全固定,會隨 LED 顏色、半導體材料、電流、接面溫度、製造容差及元件老化而變動。請使用資料表中預定電流下的值,並確認典型值與最不利值。順向電壓越低,電阻電流越大,因此合理範圍內的最低 Vf 通常是評估最大電流與電阻發熱的重要情況。同樣地,應以預期最高電源電壓計算,而不只採用標稱值。 同一串聯燈串的 LED 流過相同電流,因此順向電壓相加,只需一個電阻。並聯支路通常不應共用電阻,因為微小的順向電壓差異可能造成電流分配不均。每個並聯燈串應各自使用電阻。電源必須高於順向電壓總和,並保留足夠的電流調節裕量。裕量太小時,正常的電壓變動也可能造成明顯亮度變化。 若以保護 LED 為優先,請選擇高於計算最低值的下一個標準阻值。稍大的電阻會降低電流。額定功率至少應達到顯示的設計建議,再考量外殼溫度、通風、電路板發熱與電阻降額。大功率 LED、電池照明、寬電源範圍或嚴格控制亮度的應用,應改用定電流驅動器。本計算器最適合簡單低電流 LED 電路的快速、透明設計。

LED 電阻範例

每個結果皆採用串聯燈串中所有 LED 的總順向壓降。

電路所需電阻說明
12 V 電源,一顆 2 V LED,20 mA500 Ω, 0.2 W額定功率至少 0.4 W 的電阻可提供兩倍設計裕量。
9 V 電源,兩顆 3 V LED,15 mA200 Ω, 0.045 W兩顆 LED 使用 6 V,電阻承擔剩餘的 3 V 壓降。
5 V 電源,一顆 3.2 V LED,10 mA180 Ω, 0.018 W常見的四分之一瓦電阻具有充足功率裕量。

如何選擇 LED 電阻

  1. 輸入電路預期會遇到的最高電源電壓。
  2. 輸入單顆 LED 在目標工作電流下的順向電壓。
  3. 輸入以毫安培表示的目標電流,以及串聯的相同 LED 數量。
  4. 選擇「計算電阻」,再向上選擇下一個合適標準阻值,額定功率至少須達到建議值。

LED 電阻常見問題

為什麼 LED 需要電阻?

LED 導通後,電流會隨電壓急遽變化。串聯電阻利用多餘電源電壓建立可預測的電流,保護接面。

該使用哪個順向電壓?

使用資料表中目標電流與工作溫度下的值。評估最高電流時,請搭配最低順向電壓與最高電源電壓。

多顆 LED 可以共用一個電阻嗎?

同一串聯路徑的 LED 電流相同,可以共用一個電阻。獨立的並聯支路則應各自使用限流電阻。

為什麼建議使用計算功率的兩倍?

低於標示額定功率運作可降低電阻溫度,並為電源及元件容差保留空間。高溫或密閉組件中可能需要進一步降額。

阻值應向上還是向下取值?

向上選取下一個標準阻值會降低電流,通常對 LED 較安全。向下取值會增加電流,必須先確認最不利條件下的限制。