LED 限流電阻計算

計算與 LED 串聯的限流電阻值。也能確認選用市售電阻（E24 系列）時實際流過的電流、電阻的功耗，以及建議的額定功率。

結果

計算出的電阻值: –
E24 系列電阻（不小於計算值）: –
使用該電阻時的電流: –
電阻的功耗: –
額定功率參考（2 倍以上）: –
每顆 LED 的功耗: –

順向電壓會因 LED 的顏色、型號、電流與溫度而改變，請使用資料手冊上的數值。

限流電阻的公式

LED 在電壓超過順向電壓 Vf 後電流會急遽增加，直接接到電源時電流無法確定。因此要串聯一個電阻，由電阻上的電壓（Vs − n·Vf）決定電流。所需的電阻值為 R = (Vs − n·Vf)/If，n 是串聯的 LED 數。以預設值 Vs = 5 V、Vf = 2 V、If = 10 mA、1 顆計算，R = (5 − 2) V ÷ 10 mA = 300 Ω。電阻的功耗為 3 V × 10 mA = 30 mW，LED 的功耗為 2 V × 10 mA = 20 mW。

順向電壓的參考值

Vf 會因 LED 的顏色（發光半導體的材料）、型號、電流與溫度而改變。作為參考，紅、橙、黃色多在 1.8～2.2 V 左右，藍、白色與 InGaN 系的綠色多在 2.8～3.5 V 左右，但這只是大致的參考，請以所用 LED 的資料手冊確認在預定電流下的 Vf。電源電壓餘裕不足時，Vf 的差異會大幅影響電流。例如在 5 V 下將兩顆 Vf = 2 V 的 LED 串聯並使用 100 Ω，電流為 10 mA，但若 Vf 為 2.2 V，電流就會降到 6 mA。

取 E24 系列的理由與額定功率

計算出的電阻值未必剛好有市售品，因此從 E24 系列中選擇不小於計算值的電阻。往大的方向取值，電流就不會超過目標值。預設值的 300 Ω 剛好在 E24 中，但若 Vf = 1.8 V，則為 3.2 V ÷ 10 mA = 320 Ω，選用 330 Ω 時電流約為 9.7 mA。電阻的額定功率以功耗的 2 倍以上為參考；預設值的 30 mW 可選 1/8 W（125 mW）。環境溫度高時電阻可承受的功率會下降（降額），在高溫場所請保留更多餘裕。

LED 要串聯還是並聯

若要用一個電阻點亮多顆 LED，應採用串聯。串聯時所有 LED 流過相同的電流，電阻上損失的功率也較少。不過 Vf 的總和接近電源電壓時，電流容易變得不穩定，超過時則不會亮。在 5 V、Vf = 2 V 的條件下最多 2 顆（100 Ω），3 顆的 Vf 總和為 6 V，不會點亮。並聯時，每顆 LED（每一串）都要各自加上電阻。若共用一個電阻，電流會集中在 Vf 較低的 LED，溫度上升後其 Vf 又會進一步下降，可能使電流更加不平均。

練習類比電路題目

常見問題

在 5 V 下點亮 LED 需要多少 Ω 的電阻？

以 R = (5 V − Vf)/If 計算。Vf = 2 V、10 mA 時為 300 Ω；Vf = 3 V（藍色或白色 LED 的參考值）、10 mA 時為 200 Ω，兩者都是 E24 系列中的數值。實際的 Vf 因 LED 而異，請以資料手冊的數值計算，並選擇不小於計算值的 E24 電阻。

LED 可以不加電阻直接點亮嗎？

應避免直接接到電壓源。LED 的電流會因電壓的微小差異而大幅改變，可能使電流超過額定值而損壞，或縮短壽命。若不使用電阻，可改用維持電流固定的定電流驅動器，或選用內建電阻的 LED。

多顆 LED 應該串聯還是並聯？

電源電壓有餘裕時，基本上採用串聯，所有 LED 流過相同電流，而且只需要一個電阻。當 Vf 的總和接近或超過電源電壓時才改用並聯，但每一串都要各自加上電阻。若共用電阻，Vf 的差異可能使電流集中在部分 LED 上。