如何使用此計算機
輸入電源電壓、LED 正向電壓和電流。計算機算出所需限流電阻值和功率。
公式與原理
R = (V_supply − V_LED) / I_LED。功率 P = I² × R。選擇下一個標準電阻值。
計算範例
5V 電源、紅 LED(2V, 20mA):R = (5−2)/0.02 = 150Ω。P = 0.06W → 用 1/4W 電阻。
專家建議
常見 LED 電壓:紅 1.8-2.2V、綠 2.0-3.5V、藍/白 3.0-3.6V。永遠要用限流電阻,否則 LED 會燒毀。
常見 LED 的順向電壓與電流
順向電壓(Vf)主要由發光材料決定,所以顏色不同差很多。電流則多數小型 LED 都在 20mA 上下:
| 顏色 | 順向電壓 Vf | 典型電流 |
|---|---|---|
| 紅 | 1.8 – 2.2 V | 20 mA |
| 黃 / 琥珀 | 2.0 – 2.2 V | 20 mA |
| 綠 | 2.0 – 3.5 V | 20 mA |
| 藍 | 3.0 – 3.6 V | 20 mA |
| 白 | 3.0 – 3.6 V | 20 mA |
| 紅外線 | 1.2 – 1.6 V | 20 – 100 mA |
實際數值以你手上 LED 的規格書為準——同樣是白光,不同廠牌可能差到 0.5V,而這個差異會直接影響算出來的電阻值。
為什麼要選「下一個」標準電阻值
算出來的電阻值通常不是市售規格。電阻是按 E12/E24 系列生產的(10、12、15、18、22、27、33、39、47、56、68、82…),所以要挑比計算值大的下一個標準值,不能挑小的。
原因是電阻越小、電流越大。算出 150Ω 卻用 120Ω,電流會超過 LED 的額定值,短期看起來更亮,長期會加速衰減甚至燒毀。往上選一階(例如用 180Ω)只會讓亮度略降,安全得多。
串聯和並聯:一個常見錯誤
串聯時所有 LED 共用同一電流,順向電壓相加。例如 3 顆白光 LED(各 3.2V)串聯需要 9.6V,用 12V 電源時電阻 = (12 − 9.6) ÷ 0.02 = 120Ω,只需要一顆電阻。
並聯則要每一支 LED 各自串一顆電阻,不能好幾顆 LED 共用一顆。因為 LED 的順向電壓有製造誤差,共用電阻時 Vf 較低的那顆會分掉大部分電流、先燒掉,接著剩下的又承受更多電流,形成連鎖失效。