LED-Vorwiderstandsrechner
Überschüssige Spannung sicher abbauen
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Quick Answer
Formula: R = (Supply Voltage - LED Forward Voltage) / Target Current. Use this to find the exact current-limiting series resistor required for your LED.
LED-Vorwiderstandsrechner — Design-Leitfaden
Verwenden Sie diesen Rechner zur Bestimmung des korrekten Strombegrenzungswiderstands für Ihre LED-Schaltung. Die Auswahl des richtigen Widerstandswerts stellt sicher, dass Ihre LED mit der Nennhelligkeit arbeitet, ohne den maximalen Strom zu überschreiten.
Die LED-Widerstandsformel
R = (Uquelle − Uf) / If
Wobei:
- Uquelle = Versorgungsspannung (z.B. 5V, 12V)
- Uf = LED-Durchlassspannung (variiert je nach Farbe)
- If = Gewünschter Durchlassstrom (typisch 20 mA für Standard-LEDs)
- R = Erforderlicher Vorwiderstandswert
Typische LED-Durchlassspannungen
| LED-Farbe | Typische Uf | Wellenlänge |
|---|---|---|
| Infrarot | 1,1–1,5V | 850–940 nm |
| Rot | 1,8–2,2V | 620–645 nm |
| Orange | 2,0–2,2V | 590–610 nm |
| Gelb | 2,0–2,2V | 570–590 nm |
| Grün | 2,0–3,5V | 520–570 nm |
| Blau | 3,0–3,5V | 450–490 nm |
| Weiß | 3,0–3,5V | Breitspektrum |
| UV | 3,0–4,0V | 380–420 nm |
Designbeispiele
Einzelne LED an 5V
Rote LED (Uf = 2,0V, If = 20 mA):
- R = (5V − 2,0V) / 0,020A = 150 Ω
- Leistung: P = (3,0V)² / 150 = 60 mW → 1/8W-Widerstand ist ausreichend
- Nächster Normwert: 150 Ω (E24-Reihe) ✓
Einzelne LED an 12V
Blaue LED (Uf = 3,2V, If = 20 mA):
- R = (12V − 3,2V) / 0,020A = 440 Ω
- Nächster Normwert: 470 Ω → If = 8,8V / 470 = 18,7 mA (ausreichend)
- Leistung: P = 0,0187 × 8,8 = 165 mW → 1/4W-Widerstand verwenden
Mehrere LEDs in Reihe
Drei rote LEDs in Reihe an 12V:
- Gesamt-Uf = 3 × 2,0V = 6,0V
- R = (12V − 6,0V) / 0,020A = 300 Ω
- Nächster Normwert: 330 Ω → If = 6,0V / 330 = 18,2 mA ✓
Widerstandsleistung
Überprüfen Sie immer die Verlustleistung des Widerstands:
P = (Uquelle − Uf)² / R
| Berechnete Leistung | Empfohlene Nennleistung |
|---|---|
| < 62 mW | 1/8W (0,125W) |
| 62–125 mW | 1/4W (0,25W) |
| 125–250 mW | 1/2W (0,5W) |
| 250–500 mW | 1W |
Best Practice: Wählen Sie immer einen Widerstand mit mindestens 2× der berechneten Verlustleistung für Langzeitzuverlässigkeit.
Häufige Fehler
- Widerstand ganz weglassen — LEDs haben sehr niedrigen dynamischen Widerstand und ziehen übermäßigen Strom, was zum sofortigen Durchbrennen führt.
- Falschen Uf verwenden — Immer das Datenblatt prüfen. Grüne und weiße LEDs haben deutlich höheren Uf als rote oder gelbe.
- Verlustleistung ignorieren — Der Widerstand kann überhitzen, wenn unterdimensioniert, besonders bei 12V oder 24V Versorgung.
- Parallele LEDs teilen sich einen Widerstand — Jede LED sollte ihren eigenen Widerstand haben für gleichmäßige Stromverteilung.
Reihen- vs. Parallelschaltung
- Reihe: Alle LEDs teilen sich denselben Strom. Bevorzugt für gleichmäßige Helligkeit. Begrenzt durch die Versorgungsspannung (muss Gesamt-Uf übersteigen).
- Parallel: Jeder Zweig hat unabhängigen Strom. Jeder Zweig braucht einen eigenen Widerstand. Ermöglicht mehr LEDs als die Spannung in Reihe zulassen würde.
Verwandte Werkzeuge
- Ohmsches Gesetz Rechner — Grundlegende V, I, R, P Berechnungen
- Widerstandsfarbcode-Rechner — Widerstandswerte anhand der Farbringe identifizieren
- Spannungsteiler-Rechner — Spannungsteilernetzwerke entwerfen
- Widerstandsrechner — Widerstände in Reihe oder parallel kombinieren
Design Notes
LEDs are current-driven semiconductor devices. Without a series resistor, they will draw excessive current and burn out instantly. The forward voltage (Vf) depends on the LED color (e.g., ~2.0V for Red, ~3.3V for Blue/White). Always round your calculated resistor UP to the nearest standard E12/E24 value to protect the LED. Furthermore, factor in the power dissipation of the resistor (P = I²R) – if it exceeds 0.125W, consider using a 1/4W or 1/2W package.
Common Mistakes
- 1
Placing multiple parallel LEDs on a single resistor: Variations in Vf will cause thermal runaway in the LED with the lowest Vf.
- 2
Putting LEDs in series where the total Vf exceeds the supply voltage (the LEDs will simply not turn on).
- 3
Forgetting to calculate the heat (power dissipation) of the resistor, especially when dropping large voltages (e.g., 12V supply to a 2V LED).
Engineering Handbox
1. Calculate total forward drop: 2 LEDs × 3.3V = 6.6V 2. Subtract from supply: 12V - 6.6V = 5.4V excess to drop 3. Resistance: R = V / I = 5.4V / 0.020A = 270Ω 4. Resistor Power: P = I²R = (0.020)² × 270 = 0.108W
Knowledge Base
Was ist eine typische LED-Durchlassspannung?
Rot: 1,8–2,2V, Grün: 2,0–3,5V, Blau/Weiß: 2,8–3,6V, UV: 3,1–4,4V. Immer das Datenblatt prüfen.
Warum brauchen LEDs einen Vorwiderstand?
LEDs haben eine exponentielle Kennlinie. Ohne Widerstand steigt der Strom sofort zerstörerisch an. Der Widerstand begrenzt den Strom: I = (Vsupply - Vf) / R.
Wie lautet die Formel?
R = (Vsupply - N × Vf) / If. N = Anzahl der LEDs in Reihe, Vf = Durchlassspannung, If = gewünschter Strom.
Kann ich einen Widerstand für mehrere parallele LEDs nutzen?
Nein! Durch Fertigungstoleranzen bei Vf entsteht thermisches Wegziehen – die LED mit niedrigstem Vf bekommt allen Strom und brennt durch.
Soll ich den Widerstandswert auf- oder abrunden?
Immer AUFRUNDEN auf den nächsten Normwert. Abrunden bedeutet mehr Strom und verkürzte LED-Lebensdauer.
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