LED 電流制限抵抗 計算ツール
要点
LED の電流制限抵抗は R = (電源電圧 − Vf × 直列数) / 電流 で求めます。5V 電源で白色 LED（Vf 約3.1V）に20mA 流すなら約95Ω で、E24 系列では100Ω を選びます。Vf は発光層のバンドギャップでほぼ決まり、赤（AlGaInP）で約2V、青・白（InGaN）で約3V です。
入力
必要な抵抗値（計算値）95.0 Ω
E24 系列で選ぶ抵抗100 Ω
その抵抗で流れる電流19.00mA
抵抗の消費電力36.1mW
推奨する抵抗の定格電力（2倍以上）1/8 W
LED 1個の消費電力58.9mW
電源から見た効率（LEDの電力 / 全体）62.0%
この電源で直列にできる最大数（余裕0.5V）1個
Vf は色・品種・電流・温度で変わります（温度が上がると約 −2mV/℃ で下がる）。正確な値は使う LED のデータシートで確認してください。パワー LED（数百mA以上）では抵抗の損失が大きいため、定電流の DC-DC ドライバを使うのが一般的です。
色別の Vf と抵抗値（電源 5 V・20 mA・1個）
| 色 | 発光層の材料 | 波長（nm） | Vf の目安 | 抵抗（E24） |
|---|---|---|---|---|
| 赤外（940nm） | GaAs / AlGaAs | 850〜940 | 1.3 V | 200 Ω |
| 赤 | AlGaInP | 620〜630 | 2 V | 150 Ω |
| 橙 | AlGaInP | 600〜610 | 2.05 V | 150 Ω |
| 黄 | AlGaInP | 585〜595 | 2.1 V | 150 Ω |
| 緑（高輝度） | InGaN | 520〜530 | 3 V | 100 Ω |
| 青 | InGaN | 455〜470 | 3.1 V | 100 Ω |
| 白（青＋蛍光体） | InGaN＋YAG蛍光体 | —（広帯域） | 3.1 V | 100 Ω |
| 紫外（365nm） | InGaN / AlGaN | 365〜405 | 3.6 V | 75.0 Ω |
LED の色と順方向電圧の関係
LED は pn 接合に順方向電流を流し、電子と正孔が再結合するときのエネルギーを光として取り出す半導体です。光のエネルギー（色）は発光層のバンドギャップでほぼ決まり、波長は λ [nm] ≈ 1240 / Eg [eV] で表せます。赤（約1.9eV）より青（約2.7eV）のほうがバンドギャップが大きいため、順方向電圧も高くなります。
LED の電流は電圧に対して指数関数的に増えるため、電圧源に直接つなぐとわずかな電圧の差で電流が暴走します。電流制限抵抗は、この急な特性を抵抗の直線的な特性でならして電流を安定させる役割を持ちます。白色 LED の多くは青色 InGaN LED に黄色の蛍光体を組み合わせたもので、青色LEDの実用化が白色照明を可能にしました。