LED直列・並列アレイ計算ツール

計算を入力してください

電源電圧 (V)

LEDの順方向電圧 (V)

1ストリングあたりのLED電流 (mA)

1直列ストリングあたりのLED数

並列ストリングの本数

公式

Show calculation steps (3)

1. Resistor Power Dissipation

   

   P = voltage across resistor x string current; resistor voltage = Vsupply - LEDs per string x Vf

2. Total Array Current

   

   Total current = current per string x number of parallel strings

3. Total Power

   

   Total power = supply voltage x total array current (in amps)

結果

直列抵抗（ストリングごと）

300

オーム (Ω)

LEDにかかる電圧（ストリングごと）	6 V
抵抗にかかる電圧	6 V
アレイ全体の総電流	40 mA
抵抗1本あたりの消費電力	0.12 W
アレイ全体の消費電力	0.48 W

このツールでできること

このツールは、同じ構成のLED直列ストリングを複数並列につないだアレイを設計します。各ストリングは、直列に並んだ複数のLEDと、電流制限用の抵抗1本で構成されます。算出されるのは、抵抗値、LEDと抵抗それぞれにかかる電圧、アレイ全体に流れる総電流、そして各抵抗とアレイ全体で消費される電力です。

An LED array: several parallel strings, each with LEDs in series plus a current-limiting resistor.

使い方

電源電圧、LED 1個あたりの順方向電圧、1ストリングに流したい電流（ミリアンペア単位）、各直列ストリングに含まれるLEDの数、並列につなぐストリングの本数を入力してください。各ストリングに必要な抵抗値が表示され、電源電圧が低すぎて指定した数のLEDを点灯できない場合は警告が出ます。

計算式の解説

1つのストリング内のLEDでは、合計で \(n \times V_f\) ボルトの電圧降下が起こります。抵抗は、残りの電圧 \(V_{\text{電源}} - n\cdot V_f\) を負担しつつ、ストリング電流 \(I\) を流す役割を担います。オームの法則より、$$R = \frac{V_{\text{電源}} - n\cdot V_f}{I}$$ となります。並列接続された各ストリングはそれぞれ独立した電流を流すため、アレイ全体の総電流は単純に「ストリング数 \(\times\) \(I\)」で求められ、総消費電力は \(V_{\text{電源}} \times I_{\text{総電流}}\) となります。

Voltage budget along one string: supply minus the LED forward drops leaves the voltage across the resistor.

計算例

電源12 V、2 VのLEDを3個、1ストリングあたり20 mA、ストリングは2本とします。LEDの電圧降下 \(= 3 \times 2 = 6\ \text{V}\)。抵抗の電圧降下 \(= 12 - 6 = 6\ \text{V}\)。$$R = \frac{6}{0.02} = 300\ \Omega$$ 総電流 \(= 20 \times 2 = 40\ \text{mA}\)。抵抗1本あたりの消費電力 \(= 6 \times 0.02 = 0.12\ \text{W}\)、アレイ全体の消費電力 \(= 12 \times 0.04 = 0.48\ \text{W}\) となります。

よくある質問

なぜストリングごとに抵抗を1本ずつ入れるの？ LEDの順方向電圧にはわずかな個体差があるため、1本の抵抗を共有するよりも、各ストリングに専用の抵抗を入れたほうが電流バランスが安定します。

抵抗のワット数（定格電力）はどう選べばいい？ 安全マージンを確保するため、計算で求めた抵抗1本あたりの消費電力の少なくとも2倍以上の定格を持つ抵抗を選びましょう。

抵抗値がマイナスになったらどうすればいい？ 電源電圧が、直列LEDの合計順方向電圧よりも低くなっています。LEDを1個減らすか、より高い電源電圧を使ってください。