LED抵抗計算機

LED電流制限抵抗とは？

LED（発光ダイオード）は、電流が流れると発光する半導体デバイスです。通常の抵抗器や白熱電球とは異なり、LEDには電流を自己制限する機能がありません。外付け抵抗がないと、電源電圧が少し上昇するだけで破壊的な大電流が流れ、LEDが永久に故障します。

直列接続の電流制限抵抗は最もシンプルで信頼性の高い解決策です。余分な電圧（電源電圧とLED順方向電圧の差）を熱に変換し、LED電流を安全なレベルに保ちます。

基本式はオームの法則から直接導かれます：

R = (V電源 − V順方向 × n) / I順方向

ここで：

• R = 必要な抵抗値（Ω）
• V電源 = 直流電源電圧（例：5V、12V）
• V順方向 = 1個のLEDの順方向電圧（色により通常1.8V〜3.6V）
• n = 直列LED数
• I順方向 = 目標LED電流（アンペア、20mAなら0.020A）

抵抗の消費電力：P = (V電源 − V順方向 × n) × I順方向

計算機の使い方

1. 電源電圧を入力：電源のDC電圧（マイコンGPIOは3.3V、USBは5V、車載は12V）。
2. LED順方向電圧を入力：データシートのV_f値を参照。赤/黄≈2.0V、青/白/緑≈3.0V〜3.4V。
3. 目標電流（mA）を入力：一般的なLEDは20mAで動作します。
4. 直列LED数を入力：計算機が1個のLED順方向電圧をこの数で掛けます。
5. 結果を確認：正確な抵抗値、E12標準値、消費電力、実際のLED電流、カラーコード。

計算例

例1 — 5V赤色LED

赤色LED（V_f=2.0V、I=20mA）、5V電源。

• 抵抗の電圧 = 5.0 − 2.0 = 3.0V
• R = 3.0 / 0.020 = 150Ω（E12値：150Ω）
• P = 3.0 × 0.020 = 0.060W、1/4W抵抗で十分
• カラーコード：茶/緑/茶/金

例2 — 12V白色LED

白色LED（V_f=3.2V、I=20mA）、12V電源。

• R = (12.0 − 3.2) / 0.020 = 440Ω → E12値：470Ω
• P = 8.8 × 0.020 = 0.176W、1/2W抵抗を使用
• 470Ω使用時の実電流：8.8 / 470 = 18.7mA

例3 — 12Vで青色LED3本直列

各V_f=3.2V、目標電流20mA、電源12V。

• 合計順方向電圧 = 9.6V；抵抗の電圧 = 2.4V
• R = 2.4 / 0.020 = 120Ω（E12値：120Ω）
• P = 0.048W、1/4W抵抗で十分

よくある質問

LEDに電流制限抵抗が必要な理由は？

LEDは非線形デバイスで、電流が電圧とともに指数関数的に増加します。抵抗がないと、電圧のわずかな上昇でミリ秒以内にLEDが破損します。

E12抵抗シリーズとは？

E12はEIAが定義した1桁あたり12個の優先値の標準シリーズ：10、12、15、18、22、27、33、39、47、56、68、82（およびその10倍値）。

なぜ上の標準値に切り上げますか？

切り上げることで抵抗値が大きくなり、LED電流が目標より少し低くなります。これが安全な方向です。

抵抗の定格電力は？

計算した消費電力の少なくとも2倍の定格を選んでください。0.08Wなら0.25W抵抗を使用します。