LED制限抵抗の計算ツール｜直列LEDの抵抗値・実電流・電力を求める

LEDを電圧源につなぐとき、電流を制限するために直列抵抗を入れます。このページでは、電源電圧、LEDの順方向電圧（Vf）、直列個数、目標電流を入力するだけで、必要な抵抗値と標準抵抗、選定後の電流・抵抗損失を確認できます。

まず下の計算ツールで条件を試し、その後の計算例と注意点で結果の意味を確認してください。対象は一定電圧の直流電源と、直列に接続したLEDです。

LED制限抵抗の計算ツール

Vfには使用するLEDのデータシートで、想定電流付近の値を入力してください。電流の単位はmAです。「推奨標準抵抗」は計算値以上から選ぶため、入力したVfを一定とみなす条件では目標電流を超えません。

使い方

1. 電源電圧 Vs を入力します。3.3V・5V・12Vのボタンも使えます。
2. LED 1個あたりのVf、直列LED数、目標電流 If を入力します。
3. E12・E24・E96から標準抵抗系列を選び、推奨抵抗値と実電流を確認します。
4. 抵抗の損失と推奨電力定格を確認し、使用部品の定格・温度条件を照合します。

LED制限抵抗の計算式

抵抗にかかる電圧は「Vs −（直列LED数 N × LED 1個のVf）」です。目標電流をA単位に直して、必要抵抗値 R＝（Vs − N×Vf）÷ If を計算します。抵抗損失は P＝I²R です。VsがN×Vf以下なら、直列抵抗方式では設定した目標電流を流せません。

計算例：5V電源・Vf 2VのLED 1個・15mA

抵抗にかかる電圧は5V−2V＝3V。必要な抵抗は3V÷0.015A＝200Ωです。E24系列の200Ωを選ぶと、理想計算上の電流は15mA、抵抗損失は3V×0.015A＝0.045Wです。2倍以上の余裕を目安とする場合、表示される候補定格は0.1Wです。ただし実際の部品は周囲温度によるディレーティングも確認してください。

標準抵抗を選ぶときの注意

計算値と一致する公称抵抗値がない場合、ツールはその値以上のE系列抵抗を推奨します。大きい抵抗を選ぶと電流は小さくなります。抵抗値の許容差やLEDのVf変動、電源電圧の変動によって、実際の電流は表示値と異なります。特に電源電圧が高く、Vfが低い側へ変動すると電流が増えるため、最大条件でもLEDの定格を超えないか確認してください。

よくある質問

LEDを並列に接続する場合も、このツールで計算できますか？

このツールは直列LED用です。並列接続では各枝のLED特性が異なるため、枝ごとに電流制限を検討してください。並列LEDの合計個数を「直列LED数」に入力しないでください。

推奨電力定格の抵抗なら必ず安全ですか？

いいえ。表示値は計算した抵抗損失の2倍以上を目安にした候補です。実際の定格や許容温度、実装方法、放熱条件、電源変動は使用する抵抗のデータシートで確認してください。

Vfは何Vに設定すればよいですか？

LEDの色だけで決めず、使用する型番のデータシートを参照してください。Vfには電流・温度・個体差による幅があります。最悪条件での電流も別途確認するのが安全です。

関連：抵抗分圧回路の計算ツールでは、抵抗値と電圧の関係を図を見ながら確認できます。

免責事項

本記事と計算ツールは、LEDのVfを一定とみなした直流回路の学習・概算用です。LEDや抵抗の個体差・温度特性・許容差、電源の変動などをすべて考慮していません。製品や安全に関わる回路へ使用する場合は各部品のデータシートを確認し、実測と十分な安全設計を行ってください。本記事およびツールの利用によって生じた損害について、当サイトは責任を負いかねます。