LED直列ストリング計算
12 Vの電源なら、3.2 V、20 mAのLEDを3個まで直列にでき、抵抗は120 Ωです。電源電圧、LEDの電圧、電流を入れると、最大個数と抵抗値、選ぶべきワット数が分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 電源電圧
- 12
- 順方向電圧
- 3.2
- 順方向電流
- 0.02
- LED の最大数
- 3
- LED の数
- 3
- 順方向電圧の合計
- 9.6
- 電圧降下
- 2.4
固定の直流電源レール上に複数のLEDを1本の直列ストリングとして配線するのは、ホビーとパネル設計の定番課題です。余裕電圧が尽きる前に何個のダイオードが入るか、データシートの順方向電圧で電流を制限するドロップ抵抗はいくらかを知る必要があります。LEDが多すぎると抵抗に電圧が残らず電流が暴走するか点灯しません。少なすぎると電源の余裕を無駄にし、より熱く大きい抵抗が必要になります。本LED直列ストリング計算は電源電圧、LED1個あたりの順方向電圧、希望の順方向電流を受け取り、抵抗に厳密に正の余裕が残る最大整数個を求め、任意でより短い個数を選び、抵抗値・損失・2倍の商用電力定格を返します。
直列LEDストリングとは何か、最大個数の定義
直列LEDストリングは、同一の発光ダイオードを1本の電流経路上に縦続接続し、各ダイに同じ順方向電流が流れ、順方向電圧が加算されるようにします。電源はそれらの順方向電圧の合計を超えなければならず、余ったボルトは動作電流をオームの法則で決める1本の直列ドロップ抵抗に現れます。
電源電圧は分岐を駆動する直流レールで、USBの5ボルト、壁アダプタの9または12ボルト、産業パネルの24ボルトなど固定レールです。順方向電圧は選択した電流でのLED1個あたりの導通降下で、赤はおよそ2ボルト、白と青は3ボルト前後が多く、色の目安ではなく想定ミリアンペアのデータシート値を使います。
順方向電流はストリングの定常電流をアンペアで表し、20ミリアンペアは整数の20ではなく0.02として送ります。本計算は、n倍の順方向電圧がなお厳密に電源未満である最大の正の整数nを最大LED数とし、抵抗に正の電圧降下が残ることを保証します。電源が順方向電圧のちょうど整数倍のときは、抵抗がゼロに潰れないようエンジンが個数を下げます。
パネル表示や授業での使い方と限界
クリスマスライト風の表示チェーン、ArduinoのマルチLEDステータスバー、12ボルト車載アクセント、実験課題には、表計算を開かずに無料のブラウザ内LED直列ストリング計算をご利用ください。検証失敗はエンジン拒否後に残高を消費しません。
データシートがミリアンペアやミリボルトを列挙するときは単位変換と組み合わせ、検索意図が1個のダイオードだけなら単一LED抵抗計算と組み合わせてください。入力の保持規則は他のKIT parse項目と同じで、アルゴリズムが完全に決定論的なため結果はCIフィクスチャに固定して安全です。
活用例
12 Vパネル表示ストリング
産業設計者は12ボルトレール、3.2ボルトのLED、20ミリアンペアを入力し、1分岐の最大直列個数とドロップ抵抗の電力を把握します。
よくある質問
12 VでLEDを何個まで直列にできますか?
3.2 V、20 mAのLEDなら3個です。3個で9.6 Vを使い、残りの2.4 Vを120 Ωの抵抗が受け持ちます。4個目を足すと12 Vでは足りず、正しく点灯しません。
電源電圧がLEDの電圧のちょうど倍数のときはどうなりますか?
個数を1つ減らします。LEDが電圧をすべて使うと抵抗に残る電圧がなくなり、電流を制限できないためです。計算では常に抵抗にプラスの電圧が残るようにしています。
最大個数より少ないLEDで組むこともできますか?
できます。少ない個数を指定すると、その個数に合わせて抵抗を計算し直します。LEDが少ないほど抵抗にかかる電圧が増えるので、同じ電流でも抵抗値が大きくなり、発熱も増えます。
LEDの直列回路には何ワットの抵抗を選べばよいですか?
実際の消費電力を2倍にし、市販の定格値に切り上げて推奨します。12 Vの例では抵抗の消費電力が0.048 Wなので、0.125 Wの抵抗が推奨されます。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/led-series-string \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"supply_voltage":12,"forward_voltage":3.2,"forward_current":0.02}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/led-series-string", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"supply_voltage": 12,
"forward_voltage": 3.2,
"forward_current": 0.02
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/led-series-string",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"supply_voltage": 12,
"forward_voltage": 3.2,
"forward_current": 0.02
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/led-series-string", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"supply_voltage":12,"forward_voltage":3.2,"forward_current":0.02}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"supply_voltage":12,"forward_voltage":3.2,"forward_current":0.02}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/led-series-string", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"supply_voltage": 12,
"forward_voltage": 3.2,
"forward_current": 0.02
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.led_series_string",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
無料のブラウザ経路とプリペイドAPIは同じ純算術モジュールを共有するため、ブレッドボードの下書きと製造ツールが max_leds やオームで食い違うことはありません。API成功分はプリペイドKIT残高を$0.002で消費し、無効入力は課金されません。
直列LEDストリングとは何か、最大個数の定義
任意のled_countにより、レイアウト・色の組み合わせ・在庫の都合でダイオードを減らす必要があるとき、その最大以内の短いストリングを指定できます。欠落フィールド、非正の電圧や電流、非有限数、max_ledsを超える個数はinvalid_inputで失敗し課金されません。経路はネットワーク・乱数種・壁時計を使わないため、同一のJSON入力は常に同一の出力になります。
式、電力定格、余裕エラーと応答の読み方
本製品は正確なオーム要求を返し、優先値表は返しません。並列の複数ストリングバラスト、定電流LEDドライバ、PWM平均電流モデルは範囲外です。そうした設計には専用ドライバトポロジを用いてください。nが選ばれた後(計算上の最大または明示のled_count)、エンジンはnにLED1個の順方向電圧を掛けてtotal_forward_voltageを得、電源からその和を引いて抵抗上のvoltage_dropを得、降下を順方向電流で割ってresistance_ohmsを得、降下と電流を掛けてpower_wattsを得ます。formulaフィールドは、n_maxをn倍のVfがVs未満となる最大のn、Rを(Vs − n·Vf)/ If、PをIfとその同じ降下の積として再掲し、学生が手書きする恒等式をUIに示せます。recommended_power_wattsは計算損失の2倍以上で最も小さい一般的な商用電力段階(16分の1ワットから50ワット、カタログを超える場合は決定論的上限)であり、power_marginは常に2です。LED1個ですでに電源に達するか超えると、直列抵抗は余裕を作れないため両電圧を示すinvalid_inputで失敗します。led_countがmax_ledsを超えると、設定器がクランプや警告できるよう両整数を示します。成功応答は安定丸め後の3つの主入力に加え、max_leds、led_count、total_forward_voltage、voltage_drop、resistance_ohms、power_watts、recommended_power_watts、power_margin、formula、method led_series_stringを返し、下流が形を推測せず分岐できます。resistance_ohmsで最寄りE系列を各自選んでください。
API利用、料金、パネル、教育と実用上の限界
supply_voltage、forward_voltage、forward_currentをボルトとアンペアでJSON本体に送り、レイアウトが実装するダイオード個数がすでに分かっているときだけled_countを追加してください。部品コンフィギュレータ、IoT製造ツール、電子工作の宿題オラクル、CADプラグインがKIT残高下の安定契約を必要とするときはプリペイドAPIを使い、成功1件あたり$0.002です。SDK作者はmax_leds、resistance_ohms、recommended_power_wattsを、技術者が引き出しに揃えるBOM行やフォーム既定値に直接写せます。リクエストは小さく保ち、電流はアンペアであると明記し、2倍の電力余裕は高出力エミッタの完全な熱モデルではなく連続負荷の経験則として扱ってください。
連携の活用例
Arduino・メーカー向けマルチLEDバー
メーカーは抵抗を発注する前に、5ボルトまたは9ボルトレールに何個の表示LEDが入るかを寸法決めし、PCBシルク配置のためにled_countを短くすることもできます。
授業・宿題用オラクル
電子工学の授業はn_maxとR=(Vs−n·Vf)/Ifのドリル用に決定論的JSONを固定し、意図的な個数超過でinvalid_inputになるケースも含めます。
技術的な質問
ある電源に直列で何個のLEDを入れられますか?
supply_voltage(Vs)、forward_voltage(LED1個のVf)、forward_current(アンペアのIf)を送ってください。応答のmax_ledsはn·Vf < Vsとなる最大整数nで、ドロップ抵抗に正の余裕が残ります。
直列ドロップ抵抗はどう計算しますか?
選んだled_count n(既定はmax_leds)について、resistance_ohmsは(Vs − n·Vf)/If、power_wattsはIf · (Vs − n·Vf)です。recommended_power_wattsはその損失の2倍以上の次の一般的定格です。
入る数より多いLEDを要求するとどうなりますか?
リクエストはinvalid_inputで失敗します。メッセージは与えられたVs・Vfに対するled_countと計算されたmax_ledsを示し、ストリング長を減らせます。
電流はミリアンペアとアンペアのどちらで入れますか?
アンペアで入力してください。典型的な20 mA表示LEDではforward_current: 0.02です。別名If、current、led_current、i_f、ampsを受け付けます。
LED直列ストリング計算は無料ですか?
ブラウザツールはお使いの端末で無料です。API呼び出しは成功1件あたり$0.002でプリペイドKIT残高を使い、検証失敗は課金されません。