LED回路用抵抗値計算の完全ガイド：直列・並列・直並列対応

さまざまなタイプのLED回路用抵抗値の求め方

以下のステップバイステップチュートリアルでは、1個または複数のLEDおよびLEDストリング回路をバッテリーや電源に接続するための、適切な抵抗値（または抵抗値）を見つける方法を解説します。

このトピックを学べば、以下のことができるようになります：

• さまざまなLED回路図の抵抗値を計算できる
• LEDの順方向電流を計算できる
• さまざまなLED回路の順方向電圧を計算できる
• LEDをバッテリーと直列接続できる
• LEDをバッテリーと並列接続できる
• LEDを直並列組み合わせ回路で接続できる

更新：この目的でLED抵抗計算機も使用できます

典型的なLED記号、構造、リード識別

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詳細に入る前に、以下のシンプルな回路で基本を理解しましょう。他の計算も理解しやすくなります。

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これはこれまでで最もシンプルなLED直列回路です。

ここでは、電源電圧6V、LED順方向電圧（V_F）1.3V、順方向電流（I_F）10mAとします。

この回路でLEDと直列に接続する抵抗値は：

抵抗値 = (V_電源 - V_F) / I_F = (6 - 1.3) / 10mA = 470 Ω

電流消費 = 20mA

この回路の抵抗電力定格公式

抵抗電力定格 = I_F² × 抵抗値 = (10mA)² × 470Ω = 0.047W = 47mW

ただし これは抵抗が過熱しないための最小必要値なので、計算した電力定格の2倍を選ぶことを推奨します。したがって、0.047W × 2 = 0.094W = 94mWの抵抗を選択。抵抗電力定格（2倍）= 0.094W = (94mW)

また以下の点に注意してください：

• 計算した exact な電力定格の抵抗を見つけるのは困難。一般的に抵抗は1/4W、1/2W、1W、2W、5Wなどで販売。計算値が0.789W=789mWなら、1W抵抗を選択
• 計算した exact な抵抗値を見つけるのも困難。標準値（E系列）で販売。計算値が313.5Ωなら、最寄りの標準値330Ωを使用。十分近くない場合は直並列で合成
• I_F = LED順方向電流： LEDが連続して受け入れられる最大電流。長寿命・安定性のため、定格電流の80%で使用推奨。例：定格30mAなら24mAで運用。これを超えると寿命短縮や発煙・焼損の原因
• LED順方向電流が不明なら、典型的な20mAと仮定（一般的なLEDは20mAで動作）
• V_F = LED順方向電圧： 定格順方向電流供給時の電圧降下。LEDパッケージに記載。タイプ・色・輝度により1.3V〜3.5V程度。不明なら、200Ω経由で6V電池に接続し、LED両端電圧を測定。約2Vならそれが順方向電圧

LEDを直列接続する場合の抵抗値計算式：

以下はLEDを直列接続したもう一つのシンプルな回路。6個のLEDを直列接続。電源電圧18V、LED順方向電圧（V_F）2V、順方向電流（I_F）各20mA。

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抵抗値（LED直列） = (V_電源 - (V_F × LED個数)) / I_F

6個のLEDの合計順方向電圧（V_F）= 2 × 6 = 12V

順方向電流（I_F）は同じ（20mA）

（注： 直列回路なので、各点の電流は同じ、電圧は加算）

抵抗値（直列回路）= (18 - (2 × 6)) / 20mA = (18-12) / 20mA = 300 Ω

総電流消費 = 20mA（直列なので電流は同じ）

抵抗電力定格 = I_F² × 抵抗値 = (20mA)² × 300Ω = 0.12 = 120mW

ただし 最小必要値なので2倍の0.24W = 240mWの抵抗を推奨。抵抗電力定格（2倍）= 0.24W = (240mW)

LEDを並列接続（共通抵抗）する場合の抵抗値計算式：

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この回路では、共通抵抗でLEDを並列接続。電源電圧18V、LED順方向電圧（V_F）2V、順方向電流（I_F）各20mA。

抵抗値（LED並列・共通抵抗） = (V_電源 - V_F) / (I_F × LED個数)

4個のLEDの合計順方向電流（I_F）= 20mA × 4 = 0.08A、順方向電圧（V_F）は同じ（2V）

（注： 並列回路なので、電圧は各点で同じ、電流は加算）

抵抗値（並列・共通抵抗）= (18 - 2) / 0.08 = 200 Ω

総電流消費 = 20mA × 4 = 80mA（並列なので電流は加算）

抵抗電力定格 = I_F² × 抵抗値 = (20mA)² × 200Ω = 0.08W = 80mW

ただし 最小必要値なので2倍の2.56Wの抵抗を推奨。抵抗電力定格（2倍）= 2.56W（280mW）

LEDを並列接続（個別抵抗）する場合の抵抗値計算式

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これは別の並列接続方法で、個別抵抗を使用。4個のLEDを個別抵抗で並列接続。電源電圧9V、LED順方向電圧（V_F）2V、順方向電流（I_F）各20mA。

抵抗値（LED並列・個別抵抗） = (V_電源 - V_F) / I_F

ここでは、LEDの順方向電圧（V_F）= 2、順方向電流（I_F）= 20mA

（注： 並列回路だが、各セクションごとの抵抗値を求めるため、各セクションは直列回路になる。直列回路の公式または最初のシンプルな回路を参照 - これらは同じ）

抵抗値（並列・個別抵抗）= (9 - 2) / 20mA = 350 Ω

総電流消費 = 20mA × 4 = 80mA（並列なので電流は加算）

抵抗電力定格 = I_F² × 抵抗値 = (20mA)² × 350Ω = 0.14 = 140mW

ただし 最小必要値なので2倍の0.28W = 280mWの抵抗を推奨。抵抗電力定格（2倍）= 0.28W（280mW）

他にも直並列組み合わせでLEDを接続する方法があります。このシンプルな計算が理解できれば、直並列組み合わせLED接続回路の抵抗値も簡単に計算できるはずです。

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