計算はすべてお使いのブラウザ内で行われ、次回のためにこの端末に保存されます。
LED の抵抗について
LED には、電流を制限する直列の抵抗が必要です。抵抗がないと、LED には大きすぎる電流が流れ、一瞬で壊れます。ボードのピンを傷めることもあります。
抵抗値は、次の簡単な式で求めます。
R = (Vs − n × Vf) ÷ I
- Vs — 電源電圧(3.3 V、5 V、9 V、12 V …)
- Vf — LED の順方向電圧(赤は約 2 V、青と白は 3.2 V)
- n — 直列の LED の数
- I — 流したい電流:20 mA(0.02 A)がよく使われ、最近の明るい LED ではそれより少なめ
この計算ツールは抵抗値を求め、次に大きい標準値を選び(電流が指定より大きくならないように)、抵抗が熱に変える電力も教えます。
主な機能
- LED の色 — 赤、オレンジ、黄、緑、青、白、UV、赤外線。それぞれ代表的な順方向電圧が入り、変更もできます
- クイックボタン — 電源 3.3、5、9、12、24 V、電流 5〜30 mA
- LED の直列接続 — LED の列に抵抗1個
- 標準値 — 次に大きい E12 または E24 の値と、その抵抗での実際の電流
- ワット数 — 抵抗の消費電力と安全な定格(1/8 W、1/4 W …)
- 回路図 — あなたの値で電源、抵抗、LED を描きます
- 警告 — 電源が低すぎる場合や、抵抗にかかる電圧が少なすぎる場合に表示
LED の色ごとの順方向電圧
| LED の色 | 代表的な Vf | 一般的な範囲 |
|---|---|---|
| 赤外線 | 1.2 V | 1.1〜1.6 V |
| 赤 | 2.0 V | 1.8〜2.2 V |
| オレンジ | 2.1 V | 2.0〜2.2 V |
| 黄 | 2.1 V | 2.0〜2.2 V |
| 緑(従来型、黄緑) | 2.2 V | 1.9〜2.4 V |
| 緑(高輝度、純緑) | 3.0 V | 2.8〜3.4 V |
| 青 | 3.2 V | 2.8〜3.6 V |
| 白 | 3.2 V | 2.8〜3.6 V |
| UV(紫) | 3.4 V | 3.1〜4.0 V |
正確な値は LED のデータシートに載っています。電源が Vf よりずっと高ければ、少しの違いで電流はあまり変わりません。
LED 1個・20 mA のときの抵抗
| 電源 | 赤(2.0 V) | 黄(2.1 V) | 高輝度の緑(3.0 V) | 青 / 白(3.2 V) |
|---|---|---|---|---|
| 3.3 V | 68 Ω | 68 Ω | 15 Ω (!) | 5.6 Ω (!) |
| 5 V | 150 Ω | 150 Ω | 100 Ω | 100 Ω |
| 9 V | 390 Ω | 390 Ω | 330 Ω | 330 Ω |
| 12 V | 560 Ω | 560 Ω | 470 Ω | 470 Ω |
| 24 V | 1.2 kΩ | 1.2 kΩ | 1.2 kΩ | 1.2 kΩ |
値はすべて、次に大きい E12 の値です。(!) は、抵抗にかかる電圧が 0.6 V 未満で、電源が少し変わるだけで電流が大きく変わることを示します。3.3 V では、青や白の LED は電流を下げるか、5 V で使ってください。24 V では抵抗が約 0.4 W を使うので、1 W の部品にします。
Arduino などのボード
Arduino Uno(5 V のピン)では、赤い LED に 220 Ω の抵抗をつけると (5 − 2) ÷ 220 = 13.6 mA 流れます。十分に明るく、ピンにもやさしい値です。だから 220 Ω と 330 Ω の抵抗は、どのスターターキットにも入っています。Uno のピンは 20 mA 以下にします(40 mA が絶対最大です)。ESP32 のような 3.3 V のボードでは、同じ赤い LED と 220 Ω で (3.3 − 2) ÷ 220 = 5.9 mA です。
LED の直列接続
1つの列の LED には同じ電流が流れるので、抵抗は1個で足ります:R = (Vs − n × Vf) ÷ I。
- 白い LED 3個を 12 V で、20 mA:(12 − 3 × 3.2) ÷ 0.02 = 2.4 ÷ 0.02 = 120 Ω — E12 の値です。
- 赤い LED 4個を 12 V で、20 mA:(12 − 4 × 2.0) ÷ 0.02 = 200 Ω → 次の E12 の値は 220 Ω で、電流は 18.2 mA になります。
1個の抵抗を共有して LED を横に並べて(並列に)つなぐのはやめましょう。1個の LED に電流が集中します。列ごとに、それぞれ抵抗をつけてください。
よくある質問
5 V で LED に使う抵抗は何Ωですか?
赤い LED で 20 mA なら:(5 − 2) ÷ 0.02 = 150 Ω です。220 Ω や 330 Ω の抵抗でも使えます。LED は少し暗くなりますが、より安全です。
もっと大きな抵抗を使ってもいいですか?
はい。大きな抵抗は電流が小さくなるので、LED は暗くなり、寿命は長くなります。小さな抵抗は電流が大きくなり、LED を壊すことがあります。
抵抗のワット数はどれくらい必要ですか?
使う電力の2倍以上です。5 V の小さな LED なら 1/4 W よりずっと小さいので、一般的な抵抗ならどれでも使えます。12 V や 24 V では結果を確認してください。24 V で 20 mA なら 1 W の抵抗が必要です。
なぜ抵抗値は大きいほうに丸められるのですか?
抵抗には標準値があります(E12:10、12、15、18、22、27、33、39、47、56、68、82、そして各桁で同じ)。大きいほうに丸めると、電流が指定以下に収まります。
抵抗は LED のどちら側につけても同じですか?
はい。抵抗は LED の前でも後ろでもかまいません。LED 自体には向きがあります。長い足(アノード)をプラス側につなぎます。
LED テープには抵抗が必要ですか?
12 V や 24 V の LED テープの多くは、抵抗が内蔵されています。テープに表示された電圧につなげば、抵抗を追加する必要はありません。
関連ツール
- オームの法則 計算ツール — 電圧・電流・抵抗・電力
- 抵抗カラーコード計算ツール — カラーバンドから抵抗を調べる
- 分圧計算ツール — 2つの抵抗で小さな電圧を作る
- 電池寿命計算ツール — 電池で LED がどれくらい光るか
- 電気代計算ツール — 照明にかかる電気代
使い方
- 電源電圧を入力するか、3.3 V、5 V、9 V、12 V、24 V をタップします
- LED の色を選びます。順方向電圧が自動で入ります(データシートの値が違えば変更してください)
- 電流を設定します。20 mA がよく使われ、明るい LED なら 5〜10 mA で足りることも多いです
- 直列の LED の数を設定します
- 使う抵抗、実際の電流、ワット数を確認します