LED抵抗計算機｜直列制限抵抗の値をかんたん算出

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公式

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Resistor Power Dissipation

P in watts; R is the series resistor value above and forward current is converted from mA to A

結果

必要な抵抗値

150 Ω

電源電圧

5 V

順方向電圧

2 V

順方向電流

20 mA

消費電力

0.06 W

LED抵抗計算機でできること

LEDには、電流を制限するための抵抗を直列に接続する必要があります。これがないと、LEDを電源に直接つないだ瞬間に過大な電流が流れ込み、ほぼ一瞬で焼き切れてしまいます。この計算機は、LEDを定格電流で安全に動作させるために直列に入れるべき抵抗値を求めるツールです。さらに、その抵抗で消費される電力（ワット数）も算出するので、十分な定格ワット数の抵抗を選ぶ目安になります。ここで使うのはオームの法則という普遍的な物理法則なので、このツールは特定の国に依存せず、世界中どこでも同じように使えます。

電池、抵抗R、LEDをループ状につないだ直列回路 — 電源電圧に対して電流制限抵抗と直列に接続されたLED。

3つの入力項目

電源電圧（V） ― 回路を駆動する電源の電圧です。たとえばUSBの5V、乾電池の9V、車載システムの12Vなどが該当します。
LEDの順方向電圧（V） ― LEDが点灯しているときにLED両端で降下する電圧です。色によって異なり、赤色でおよそ1.8〜2.2V、青色・白色で3.0〜3.4V程度が目安です。正確な値はデータシートで確認してください。
LEDの順方向電流（mA） ― 流したい目標電流です。一般的な5mm砲弾型LEDでは20mA前後がよく使われます。

計算式

この計算機はオームの法則に基づいています。抵抗は「電源電圧とLEDの順方向電圧の差」を降下させつつ、設定した電流を流す役割を担います。

抵抗値（Ω）＝（電源電圧 − 順方向電圧）÷（順方向電流 ÷ 1000）
消費電力（W）＝抵抗値 ×（順方向電流 ÷ 1000）²

$$R = \frac{\text{電源電圧 (V)} - \text{順方向電圧 (V)}}{\dfrac{\text{順方向電流 (mA)}}{1000}}$$ $$P = R \cdot \left(\frac{\text{順方向電流 (mA)}}{1000}\right)^{2}$$

計算の前に、電流を1000で割ってミリアンペア（mA）からアンペア（A）に換算しています。

電源電圧が抵抗の電圧降下とLEDの順方向電圧に分割される様子 — 電源電圧は抵抗での電圧降下とLEDの順方向電圧に分かれる。

計算例

たとえば、9Vの乾電池、順方向電圧2Vの赤色LEDを使い、そこに20mAを流したいとします。

抵抗値＝（9 − 2）÷（20 ÷ 1000）＝ 7 ÷ 0.02 ＝ 350Ω
消費電力＝ 350 ×（0.02）² ＝ 350 × 0.0004 ＝ 0.14W

$$\text{抵抗値} = \frac{9 - 2}{\dfrac{20}{1000}} = \frac{7}{0.02} = 350\,\Omega$$ $$\text{消費電力} = 350 \times (0.02)^{2} = 350 \times 0.0004 = 0.14\,\text{W}$$

350Ωは標準（E系列）の値ではないため、安全側を取って一つ上の一般的な値（360Ωや390Ωなど）を選びましょう。消費電力0.14Wに対しては、標準的な0.25W（1/4ワット）の抵抗で余裕をもって対応できます。