LED 限流電阻計算器
輸入電源電壓、LED 正向壓降與電流，求所需限流電阻與功耗。5V 電源驅動 2V LED @20mA → 150Ω。
輸入資料
計算結果
重點速覽：LED 是電流驅動元件，正向電壓約略固定（Vf），電流必須由外部電路限制，否則會急劇上升而燒毀。最簡單的方法是在 LED 前串聯一顆限流電阻。電阻兩端電壓為 Vs-Vf，流經電流為 I，由歐姆定律得 R=(Vs-Vf)/I。電阻消耗功率 P=I²·R=(Vs-Vf)²/R，選用電阻時功率額定值應留有裕量（如計算值 0.05W 用 ¼W 電阻）。E24 標準系列包含 24 個每十進位數值（10、11、12、13、15、16、18、20、22、24、27、30、33、36、39、43、47、51、56、62、68、75、82、91），本工具會找出最接近的標準電阻值。
計算公式
限流電阻：R = (Vs - Vf) / I
電阻功耗：P = I²·R
LED 功耗：P_LED = Vf·I
電路總功耗：P_total = Vs·I
$$R = \frac{V_s - V_f}{I}, \quad P_R = I^2 R$$使用說明
- 輸入電源電壓 Vs（V）。
- 輸入 LED 正向壓降 Vf（V），可參考常見 LED 顏色。
- 輸入設計電流 I（mA），指示燈一般 20mA。
- 系統求限流電阻 R（Ω）、電阻功耗 P（W）與最接近的 E24 標準電阻。
LED 正向壓降參考值
| 顏色 | 正向壓降 Vf (V) | 典型電流 (mA) |
|---|---|---|
| 紅／橙／黃 | 1.8–2.2 | 10–20 |
| 綠 | 2.9–3.4 | 10–20 |
| 藍 | 3.0–3.6 | 10–20 |
| 白 | 3.0–3.6 | 20–50 |
| 紅外 | 1.2–1.5 | 20–100 |
實際 Vf 與製造商規格及電流相關，請以數據手冊為準。
理財情境案例
常見電路實例
5V 供電、紅 LED（Vf=2V）@20mA：R=(5-2)/0.02=150Ω → 選 E24 標準 150Ω。
12V 供電、白 LED（Vf=3.2V）@20mA：R=(12-3.2)/0.02=440Ω → 選 470Ω，功耗 0.18W 需 ¼W 以上。
3.3V 單片機 GPIO、藍 LED（Vf=3V）@10mA：R=(3.3-3)/0.01=30Ω → 選 33Ω，注意壓差太小電流易受溫度影響。
設計注意事項
多顆 LED 並聯時每顆仍需獨立限流電阻，否則電壓不均會導致亮度不均。
汽車電路（12V 電池波動 10–14V）：壓差較大時可用恆流驅動 IC 代替限流電阻。
高功率 LED（1W+）不適合簡單電阻限流，應使用專用恆流驅動器。
常見問題
為什麼 LED 一定要串電阻？
LED 的 I-V 特性是非線性的：電壓超過 Vf 後電流會急劇上升，直接接電源會因電流過大而燒毀。限流電阻限制電流在安全範圍（如 20mA），並讓 LED 穩定發光。
如何得知 LED 的正向壓降？
最準確是查數據手冊。一般經驗值：紅／黃 2V、綠／藍／白 3V–3.6V。若不確定，可用萬用錶二極體檔直接量測 LED 的導通壓降。
可以幾顆 LED 串聯共用一個電阻嗎？
可以。串聯時總 Vf 相加：R=(Vs - n·Vf)/I。前提是電源電壓須大於所有 LED 壓降之和，例如 12V 可串 4–5 顆紅 LED（2V）。並聯則不建議共用電阻。
電阻功率要選多大？
計算 P=I²·R 後，選用額定功率為計算值 2 倍以上的電阻（常見 ¼W、½W）。例如 12V 驅動白 LED 用 470Ω 時 P≈0.17W，選 ¼W 即可；更小阻值需更大功率電阻。
找不到剛好的電阻值怎麼辦？
選最接近的 E24 標準值。稍大阻值只會略微降低電流與亮度，安全無虞；稍小阻值會增加電流，需確認不超過 LED 最大額定值。一般建議往上取（更安全）。
相關工具
參考資料
內容審核：香港計算器科學團隊。LED 限流電阻、歐姆定律、E24 標準值。