LED 직렬 저항 계산기

전원 전압과 LED 사양으로 전류 제한 저항값과 필요한 저항 정격 전력을 구합니다.

전원 전압V LED 색상 (순방향 전압 자동 입력)

순방향 전압 V_fV LED 전류A

직렬 LED 개수개

공식

R = (V_s − n·V_f)/(I). 계산값과 정확히 같은 저항은 드물기 때문에, 바로 위의 표준값을 고르면 전류가 조금 줄어 LED가 더 안전합니다. 정확한 V_f는 LED 데이터시트를 확인하세요.

직접 해 보기: LED의 실제 동작점

LED 전류는 옴의 법칙을 따르지 않습니다. LED 특성 곡선과 저항의 부하선이 만나는 점이 실제 동작점입니다.

LED 색

전원 전압 V_s5 V 직렬 저항 R100 Ω

전압에 따른 전류: LED 곡선과 저항 부하선

LED 전류: 18.3 mA
LED 전압: 3.17 V
저항 양단 전압: 1.83 V
저항 소비 전력: 33.5 mW
LED 소비 전력: 58 mW
단순 계산 (V_s − V_f) ÷ R: 18 mA

저항은 LED 전압이 V일 때 I = (V_s − V) ÷ R만큼 전류를 흘립니다. 0 V에서 V_s ÷ R, V = V_s에서 0이 되는 직선입니다. LED는 순방향 전압 아래에서는 전류가 거의 없다가 그 위에서 급격히 늘어납니다. 회로는 두 조건이 동시에 맞는 곳, 즉 두 선의 교점에서 동작합니다.

I = (V_s − V_LED)/(R)

V_LED ≈ V_f + nV_T·ln(I)/(20 mA) + I·R_s

LED 곡선이 가팔라서 LED 전압은 거의 변하지 않고, 그래서 단순 계산 (V_s − V_f) ÷ R이 실제 전류와 비슷하게 나옵니다. 다만 V_s가 V_f보다 조금만 높으면 V_f가 조금만 달라져도 전류가 크게 바뀝니다. 3.3 V 전원으로 흰색 LED를 켜면 밝기가 들쭉날쭉한 이유입니다. 곡선은 데이터시트가 아닌 일반적인 값으로 그렸습니다.

풀이 예제: 5 V로 빨간 LED 켜기 (20 mA)

저항에 걸리는 전압: 5 V − 2.0 V = 3 V
저항값: R = (3 V)/(0.02 A) = 150 Ω (E24 표준값 150 Ω 그대로 사용)
소비 전력: 3 V × 20 mA = 60 mW → 두 배 여유를 두면 ¼ W 저항이면 충분

전원별 LED 저항 표 (20 mA)

전원	빨강 (2 V)	초록·파랑 (3 V)	흰색 (3.2 V)
3.3 V	68 Ω	여유 부족	여유 부족
5 V	150 Ω	100 Ω	91 Ω
9 V	360 Ω	300 Ω	300 Ω
12 V	510 Ω	470 Ω	470 Ω
24 V	1.1 kΩ	1.1 kΩ	1.1 kΩ

20 mA 기준, 바로 위 E24 표준값입니다. 저항에 걸리는 전압이 0.8 V보다 작으면 LED마다 다른 순방향 전압 때문에 밝기가 크게 달라져서 권장하지 않습니다.

전류별 LED 저항 표 (5 V 전원)

LED 전류	빨강 (2 V)	초록·파랑 (3 V)	흰색 (3.2 V)
2 mA	1.5 kΩ	1 kΩ	910 Ω
5 mA	620 Ω	430 Ω	360 Ω
10 mA	300 Ω	200 Ω	180 Ω
15 mA	200 Ω	150 Ω	120 Ω
20 mA	150 Ω	100 Ω	91 Ω

5 V 전원 기준, 바로 위 E24 표준값입니다. 요즘 고휘도 LED는 2~5 mA로도 충분히 밝아서, 표시등이라면 전류를 줄이는 편이 눈부심과 전력 모두에 유리합니다.

실험대에서 확인: 전류는 저항이 정한다

아래 숫자는 이 사이트 운영자가 실험 수업에서 직접 기록한 값에서 계산했습니다. 측정값은 고치지 않았습니다.

LED 저항 계산은 "순방향 전압 V_f는 거의 일정하다"는 가정에 기댑니다. 실험에서 실리콘 정류 다이오드의 전압과 전류를 직접 잰 값으로 이 가정이 얼마나 맞는지 보겠습니다. LED는 아니지만 같은 지수 특성을 가지며 전압만 더 높습니다.

다이오드 전압	전류 (전류계)
581.9 mV	681 µA
647.3 mV	2.68 mA
700.9 mV	8.52 mA
739.7 mV	20.3 mA
759.6 mV	32.5 mA

전류가 2.68 mA에서 32.5 mA로 12배가 되는 동안 전압은 112 mV만 올랐습니다. 다이오드 자체로는 전류가 정해지지 않으므로(조금만 전압이 바뀌어도 전류가 몇 배가 됨) 반드시 직렬 저항이 전류를 정해야 합니다. 곡선 전체는 다이오드 커트인 전압 가이드에 있습니다.

V_f를 조금 틀리면? 이 계산기의 기본값(5 V, 3.2 V, 20 mA)으로 고른 표준 저항 91 Ω(전류 19.8 mA)에서 실제 V_f가 0.1 V 낮으면 20.9 mA, 0.1 V 높으면 18.7 mA가 흐릅니다. ±6% 정도라 밝기는 거의 같습니다. 전원 전압과 V_f의 차이가 작을수록(예: 3.3 V로 파란 LED) 이 오차가 커지니, 그럴 때는 실제 LED의 V_f를 재서 넣으세요.

LED 배선 실전

전원 전압에서 저항까지

전원 전압, LED 색(또는 순방향 전압), 원하는 전류를 입력합니다.
정확한 저항값과 그보다 큰 가장 가까운 표준값을 읽습니다.
저항의 소비 전력을 확인하고 여유 있는 정격을 고릅니다.

전류와 배선 실수

모든 LED를 20 mA로 켜기. 20 mA는 5 mm LED의 흔한 최대값이지 목표값이 아닙니다. 요즘 LED는 2~10 mA로도 충분히 밝고, 전력도 아끼고 수명도 깁니다.
병렬 LED에 저항 하나만 쓰기. 순방향 전압이 조금씩 달라서 LED 하나가 전류를 독차지합니다. LED마다 저항을 하나씩 달거나, 전원이 충분하면 LED를 직렬로 잇고 저항 하나를 쓰세요.
전압 여유가 너무 적음. 3.3 V 전원에 흰색 LED(약 3 V)를 쓰면 저항에 0.3 V만 남아서, 전원이나 순방향 전압이 조금만 바뀌어도 전류가 크게 흔들립니다. 더 높은 전원이나 정전류 드라이버를 쓰세요.

출발점이 되는 순방향 전압

20 mA에서 대표값은 빨강 약 1.8~2.1 V, 노랑과 예전 초록 2.0~2.2 V, 파랑·흰색·순수 초록 2.9~3.3 V 정도입니다. 어떤 표보다도 쓰는 부품의 데이터시트 값이 정확합니다. 저항은 항상 내림이 아니라 올림으로 골라야 전류가 계획한 값 이하로 유지됩니다.

자주 묻는 질문

저항 없이 LED를 연결하면 어떻게 되나요?

LED는 순방향 전압을 넘으면 전류가 급격히 늘어나서, 전류를 제한하지 않으면 과전류로 금방 손상됩니다. 전원과 LED 사이에는 저항이나 정전류 회로가 꼭 필요합니다.

12 V에 LED를 달려면 몇 옴 저항이 필요한가요?

20 mA 기준으로 빨간 LED(약 2.0 V)는 510 Ω, 흰색·파란 LED(약 3.0~3.2 V)는 470 Ω입니다(바로 위 표준값). LED 2~3개를 직렬로 묶고 저항 하나를 쓰면 저항에서 버리는 전력이 줄어듭니다.

LED 여러 개를 병렬로 연결할 때 저항 하나로 충분한가요?

LED마다 순방향 전압이 조금씩 달라서 한쪽으로 전류가 쏠립니다. 병렬로 연결할 때는 LED마다 저항을 따로 다는 것이 안전합니다.