LED 限流电阻计算器

为你的 LED 选对电阻 — 阻值、标准值和功率。

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关于 LED 电阻

LED 需要串联一个电阻来限制电流。没有电阻,LED 会吸收过大的电流,瞬间烧坏,还可能损坏开发板的引脚。

阻值来自一个简单的公式:

R = (Vs − n × Vf) ÷ I

  • Vs — 电源电压(3.3 V、5 V、9 V、12 V …)
  • Vf — LED 的正向电压(红色约 2 V,蓝色和白色 3.2 V)
  • n — 串联的 LED 数量
  • I — 你想要的电流:通常 20 mA(0.02 A),现代高亮 LED 用得更少

这个计算器会算出阻值,选出向上取的下一个标准值(这样电流不会比你要求的更大),并告诉你电阻把多少功率变成了热。

功能

  • LED 颜色 — 红、橙、黄、绿、蓝、白、紫外和红外,每种都有典型的正向电压,也可以修改
  • 快捷按钮 — 3.3、5、9、12、24 V 电源;5 到 30 mA 的电流
  • LED 串联 — 一串 LED 只需一个电阻
  • 标准值 — 向上取的下一个 E12 或 E24 值,以及用它时的实际电流
  • 功率 — 电阻上的功率和安全额定值(1/8 W、1/4 W …)
  • 电路图 — 用你的数值画出电源、电阻和 LED
  • 警告 — 电源太低,或留给电阻的电压太少时会提示

不同颜色 LED 的正向电压

LED 颜色典型 Vf常见范围
红外1.2 V1.1–1.6 V
红色2.0 V1.8–2.2 V
橙色2.1 V2.0–2.2 V
黄色2.1 V2.0–2.2 V
绿色(传统,黄绿色)2.2 V1.9–2.4 V
绿色(高亮,纯绿色)3.0 V2.8–3.4 V
蓝色3.2 V2.8–3.6 V
白色3.2 V2.8–3.6 V
紫外(紫色)3.4 V3.1–4.0 V

准确的值请看你的 LED 数据手册。电源比 Vf 高很多时,小小的差别对电流影响不大。

一个 LED、20 mA 时的电阻

电源红色(2.0 V)黄色(2.1 V)高亮绿色(3.0 V)蓝色 / 白色(3.2 V)
3.3 V68 Ω68 Ω15 Ω (!)5.6 Ω (!)
5 V150 Ω150 Ω100 Ω100 Ω
9 V390 Ω390 Ω330 Ω330 Ω
12 V560 Ω560 Ω470 Ω470 Ω
24 V1.2 kΩ1.2 kΩ1.2 kΩ1.2 kΩ

所有值都是向上取的下一个 E12 值。(!) 表示留给电阻的电压不到 0.6 V,电源稍有变化,电流就会变化很大。在 3.3 V 下,蓝色和白色 LED 要用更小的电流,或改用 5 V。在 24 V 下电阻大约消耗 0.4 W,所以请选 1 W 的元件。

Arduino 和其他开发板

在 Arduino Uno(5 V 引脚)上,红色 LED 配 220 Ω 电阻,电流为 (5 − 2) ÷ 220 = 13.6 mA — 亮度足够,对引脚也温和。所以每个入门套件里都有 220 Ω 和 330 Ω 的电阻。Uno 的引脚应输出 20 mA 或更小(40 mA 是绝对极限)。在 ESP32 这类 3.3 V 开发板上,同样的红色 LED 配 220 Ω,电流为 (3.3 − 2) ÷ 220 = 5.9 mA。

LED 串联

同一串 LED 共用同一个电流,所以一个电阻就够了:R = (Vs − n × Vf) ÷ I。

  • 12 V 上串联 3 个白色 LED,20 mA:(12 − 3 × 3.2) ÷ 0.02 = 2.4 ÷ 0.02 = 120 Ω — 正好是 E12 值。
  • 12 V 上串联 4 个红色 LED,20 mA:(12 − 4 × 2.0) ÷ 0.02 = 200 Ω → 下一个 E12 值是 220 Ω,电流为 18.2 mA。

不要把 LED 并排(并联)接在同一个电阻上:其中一个 LED 会吃掉大部分电流。请给每一串各配一个电阻。

常见问题

5 V 下 LED 需要多大的电阻?

红色 LED、20 mA:(5 − 2) ÷ 0.02 = 150 Ω。用 220 Ω 或 330 Ω 的电阻也可以,LED 会稍暗一点,但更安全。

可以用更大的电阻吗?

可以。电阻越大,电流越小,LED 更暗但寿命更长。电阻越小,电流越大,可能烧坏 LED。

电阻的额定功率应该是多少?

至少是它实际消耗功率的两倍。5 V 下的小 LED 远低于 1/4 W,所以任何常见电阻都可以。在 12 V 或 24 V 下请检查结果:24 V、20 mA 需要 1 W 的电阻。

为什么电阻要向上取值?

电阻只有标准值(E12:10、12、15、18、22、27、33、39、47、56、68、82,每个十倍程都一样)。向上取值可以让电流等于或低于你要求的值。

电阻接在 LED 的哪一边有关系吗?

没有。电阻可以接在 LED 前面或后面。LED 本身有方向:长脚(阳极)接正极。

LED 灯带需要电阻吗?

大多数 12 V 和 24 V 的 LED 灯带已经内置了电阻。按灯带上标注的电压连接即可,不需要再加电阻。

相关工具

使用方法

  • 输入电源电压,或点一下 3.3 V、5 V、9 V、12 V 或 24 V
  • 选择 LED 颜色 — 正向电压会自动填入(如果数据手册不同,请修改)
  • 设置电流 — 20 mA 很常见,很多高亮 LED 用 5–10 mA 就够了
  • 设置串联的 LED 数量
  • 查看应使用的电阻、它的实际电流和功率

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