Расчёт резистора для светодиода

Светодиод нельзя подключать к источнику напряжения напрямую: его ток резко растёт даже при небольшом превышении прямого напряжения, и кристалл перегорает. Резистор, включённый последовательно со светодиодом, забирает на себя «лишнее» напряжение и ограничивает ток.

Формула расчёта резистора для светодиода

R = (U − n × Uпр) / I, где:

• U — напряжение питания, В;
• Uпр — прямое (рабочее) напряжение светодиода, В;
• n — число светодиодов, включённых последовательно;
• I — рабочий ток светодиода, А (20 мА = 0,02 А).

Пример: белый светодиод (3,2 В, 20 мА) от 12 В. R = (12 − 3,2) / 0,02 = 440 Ом. Такого номинала нет, берём ближайший больший из ряда E24 — 470 Ом: ток будет 8,8 / 470 = 18,7 мА, светодиод светит почти так же, но служит дольше.

Мощность резистора: P = (U − n × Uпр) × I = 8,8 × 0,0187 = 0,165 Вт. Резистор берут с запасом в 1,5–2 раза — здесь подойдёт 0,25 Вт.

Прямое напряжение светодиодов по цветам

Точное значение — в документации на светодиод (Forward Voltage, V_F). Если его нет, выберите цвет — калькулятор подставит типичное напряжение — или укажите своё.

Резистор для светодиода на 12 В и 5 В

Номиналы для одного светодиода с током 20 мА (ближайший больший из ряда E24):

Несколько светодиодов

Последовательно — светодиоды стоят цепочкой, через них течёт один ток, и нужен один резистор. Так экономичнее: от 12 В можно включить три белых светодиода с резистором 120 Ом, и на резисторе потеряется всего 20% энергии вместо 73% у одного светодиода.

Параллельно — каждому светодиоду нужен свой резистор. Один резистор на несколько параллельных светодиодов ставить нельзя: из-за разброса прямого напряжения ток распределится неравномерно, и один из светодиодов перегорит.

Вопросы и ответы

Какой резистор нужен для светодиода на 12 вольт?

Для одного белого или синего светодиода с током 20 мА — 470 Ом, 0,25 Вт; для красного — 510 Ом. Для трёх белых светодиодов последовательно — 120 Ом.

Какой резистор нужен для светодиода на 5 вольт?

Для красного светодиода — 150 Ом, для белого или синего — 91 Ом (ток около 20 мА). Для подключения к выводу Arduino часто берут 220–330 Ом: ток 5–10 мА, яркости хватает для индикации.

Можно ли подключить светодиод к 220 В через резистор?

Не стоит: на резисторе выделится несколько ватт, он будет сильно греться. Кроме того, светодиод плохо переносит обратное напряжение сети. Для 220 В используют готовые драйверы или гасящий конденсатор с диодным мостом. Калькулятор считает только постоянное напряжение до 60 В.

Что будет, если поставить резистор большего номинала?

Ток будет меньше, светодиод — тусклее, но служить будет дольше. Резистор меньшего номинала опасен: ток превысит допустимый, и светодиод перегреется.

Нужен ли резистор, если светодиод на 3 В, а питание 3 В?

Если напряжение питания почти равно прямому напряжению светодиода, ток сильно зависит от разброса параметров и нагрева — светодиод может перегореть или светить тускло. Для стабильной яркости при низком напряжении используют драйвер тока; при запасе напряжения хотя бы в 1 В достаточно резистора.