LEDに必要な抵抗値の計算方法|何Ωを使えばいい?壊さないための基礎知識を解説

工学

LEDをそのまま電源につなぐと壊れてしまうため、必ず電流制限用の抵抗が必要です。しかし「何Ωを使えばいいの?」という疑問を持つ方は多いでしょう。本記事では、LEDの抵抗値の決め方を計算式と具体例を使って分かりやすく解説します。

なぜLEDに抵抗が必要なのか

LEDは電圧ではなく電流で制御する部品です。

定格電流を超えると急激に電流が流れ、発熱して破損します。

そのため、直列に抵抗を入れて流れる電流を制限する必要があります。

抵抗値を求める基本公式

LED用抵抗は次の式で求めます。

R = (電源電圧 − LEDの順方向電圧) ÷ 流したい電流

ここで電流はアンペア(A)で計算します。

例えば20mAなら0.02Aとして計算します。

具体例で計算してみる

例1:電源5V、赤色LED(順方向電圧2V)、流したい電流20mAの場合

R = (5V − 2V) ÷ 0.02A = 150Ω

したがって150Ωの抵抗を使用します。

例2:電源12V、白色LED(順方向電圧3V)、20mAの場合

R = (12V − 3V) ÷ 0.02A = 450Ω

市販の標準値では470Ωを使うのが一般的です。

LEDの色による違い

LEDは色によって順方向電圧が異なります。

  • 赤・黄:約1.8〜2.2V
  • 緑:約2.0〜3.0V
  • 白・青:約3.0〜3.6V

必ずデータシートで確認することが重要です。

色が違えば必要な抵抗値も変わります

抵抗のワット数にも注意

抵抗には消費電力の制限があります。

消費電力は P = I² × R で計算できます。

通常のLED用途なら1/4W(0.25W)の抵抗で十分ですが、高電圧の場合は確認が必要です。

まとめ

LEDに必要な抵抗値は「電源電圧」「LEDの順方向電圧」「流したい電流」の3つで決まります。

基本公式 R = (電源電圧 − LED電圧) ÷ 電流 を使えば計算できます。

正しい抵抗を選ぶことで、LEDを安全に長く使用できます。

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