Warum eine LED einen Widerstand braucht
An einer LED fällt eine fast feste Spannung ab, die Durchlassspannung, und darüber steigt der Strom sehr steil an. Ohne Strombegrenzung wird sie zu heiß und fällt aus. Ein Widerstand in Reihe legt den Strom fest.
Die Formel
R = (Versorgungsspannung − Durchlassspannung der LED) ÷ Strom
Eine rote LED mit 2,0 V Durchlassspannung bei 20 mA an 5 V braucht (5 − 2) ÷ 0,020 = 150 Ω. Eine weiße LED mit 3,2 V an 12 V braucht (12 − 3,2) ÷ 0,020 = 440 Ω; den nächsthöheren Normwert nehmen, 470 Ω.
Typische Durchlassspannungen liegen bei etwa 1,8 bis 2,2 V für rote, gelbe und orange LEDs und bei etwa 2,8 bis 3,4 V für blaue, weiße und die meisten grünen. Das Datenblatt nennt den genauen Wert.
Belastbarkeit
Der Widerstand verwandelt die überschüssige Spannung in Wärme: P = I² × R. Im Beispiel mit 150 Ω sind das 0,02² × 150 = 0,06 W, ein üblicher Widerstand mit 0,25 W reicht also. Eine Belastbarkeit von mindestens dem Doppelten der berechneten Leistung wählen.
Mehrere LEDs
In Reihe die Durchlassspannungen addieren und einen Widerstand verwenden, solange die Summe unter der Versorgungsspannung bleibt. Parallel bekommt jede LED einen eigenen Widerstand, weil kleine Unterschiede zwischen LEDs den Strom sonst ungleich verteilen.
Rechner
Der LED-Vorwiderstand-Rechner liefert den genauen Wert, den nächsten Normwert und die Leistung. Für andere Schaltungen erledigen der Rechner für das Ohmsche Gesetz und der Reihen- und Parallelschaltungs-Rechner den Rest.