LED-Serienketten-Rechner
An 12 V passen drei LEDs mit 3,2 V bei 20 mA in eine Kette, dazu ein Vorwiderstand von 120 Ω: Geben Sie Versorgung, LED-Spannung und Strom ein und Sie erhalten Höchstzahl, Widerstand und Belastbarkeit. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Versorgungsspannung
- 12
- Durchlassspannung
- 3,2
- Durchlassstrom
- 0,02
- Maximale LED-Anzahl
- 3
- Anzahl der LEDs
- 3
- Gesamte Durchlassspannung
- 9,6
- Spannungsabfall
- 2,4
Mehrere LEDs in einer einzigen Serienkette an einer festen Gleichspannungs-Schiene zu verdrahten ist ein klassisches Hobby- und Panelproblem: Sie müssen wissen, wie viele Dioden passen, bevor der Spannungs-Headroom zusammenbricht, und welcher Vorwiderstand den Strom bei der Vorwärtsspannung aus dem Datenblatt noch begrenzt. Zu viele LEDs lassen keine Spannung für den Widerstand übrig, sodass der Strom durchgeht oder die Kette nicht leuchtet; zu wenige verschwenden Versorgungs-Headroom und erzwingen einen heißeren, größeren Widerstand. Dieser LED-Serienketten-Rechner nimmt Versorgungsspannung, Vorwärtsspannung pro LED und gewünschten Vorwärtsstrom entgegen, berechnet die maximale ganzzahlige Anzahl mit streng positivem Widerstands-Headroom, dimensioniert optional eine kürzere gewählte Anzahl und liefert Widerstand, Verlustleistung sowie eine kommerzielle Leistungsempfehlung mit zweifachem Sicherheitsabstand.
So funktioniert eine LED-Serienkette
In einer Serienkette sitzen mehrere gleiche LEDs hintereinander auf einem einzigen Strompfad. Durch jede fließt derselbe Strom, während sich ihre Durchlassspannungen addieren. Die Versorgung muss größer sein als diese Summe; der Rest fällt an einem einzigen Vorwiderstand ab, der nach dem Ohmschen Gesetz den Strom festlegt. Der Rechner sucht die größte ganze Zahl an LEDs, deren Spannungen zusammen noch unter der Versorgung liegen, teilt die übrige Spannung durch den gewünschten Strom und erhält so den Widerstand. Typische Versorgungen sind 5 V aus USB, 9 oder 12 V aus einem Steckernetzteil und 24 V in Industrieschaltschränken.
Typische Fehler beim Planen einer Kette
Zu viele LEDs lassen dem Widerstand keine Spannung mehr: Der Strom gerät außer Kontrolle oder die Kette leuchtet gar nicht. Zu wenige verschenken Spannung und zwingen zu einem größeren, heißeren Widerstand. Nehmen Sie die Durchlassspannung aus dem Datenblatt beim geplanten Strom, statt sie nach der Farbe zu schätzen; rote LEDs liegen oft bei etwa 2 V, weiße und blaue näher an 3 V. Den Strom geben Sie in Ampere ein, 20 mA also als 0,02. Parallele Ketten, Konstantstromtreiber und gepulster Betrieb sind nicht abgedeckt und brauchen eine eigene Auslegung.
Was eine LED-Serienkette ist und wie die Maximalzahl definiert wird
Eine LED-Serienkette ordnet mehrere identische Leuchtdioden hintereinander auf einem Strompfad an, sodass derselbe Vorwärtsstrom durch jedes Die fließt, während sich die Vorwärtsspannungen addieren. Die Versorgung muss die Summe dieser Vorwärtsspannungen übersteigen; die restlichen Volt erscheinen an einem einzigen Serien-Vorwiderstand, der den Betriebsstrom nach dem Ohmschen Gesetz einstellt. Die Versorgungsspannung ist die Gleichspannungsschiene, die den Zweig speist: fünf Volt von USB, neun oder zwölf von einem Netzadapter, vierundzwanzig an Industriepanels oder andere feste Schienen.
Die Vorwärtsspannung ist der leitende Abfall pro LED beim gewählten Strom: rote Emitter liegen oft nahe zwei Volt, weiße und blaue nahe drei, stets aus dem Datenblatt am geplanten Milliampere-Niveau und nicht aus einer Farbregel. Der Vorwärtsstrom ist der stationäre Kettenstrom in Ampere: zwanzig Milliampere senden Sie als null Komma null zwei, nicht als die ganze Zahl zwanzig. Dieser Rechner definiert die maximale LED-Anzahl als die größte positive ganze Zahl n, sodass n mal Vorwärtsspannung weiterhin strikt kleiner als die Versorgung ist und ein positiver Spannungsabfall am Widerstand garantiert bleibt.
Ist die Versorgung ein exaktes Vielfaches der Vorwärtsspannung, senkt die Engine die Anzahl, damit der Widerstand nie auf null kollabiert.
Anwendungsfälle
12-V-Panel-Indikator-Ketten
Industriedesigner geben eine Zwölf-Volt-Schiene, eine LED mit drei Komma zwei Volt und zwanzig Milliampere ein, um Maximalzahl in Serie und Vorwiderstandsleistung für einen Zweig zu erhalten.
Häufige Fragen
Wie viele LEDs kann ich an 12 V in Reihe schalten?
Mit LEDs von 3,2 V bei 20 mA sind es drei. Zusammen brauchen sie 9,6 V und lassen 2,4 V für einen Widerstand von 120 Ω übrig. Eine vierte LED bräuchte mehr als die verfügbaren 12 V.
Was passiert, wenn die Versorgung genau ein Vielfaches der LED-Spannung ist?
Die Anzahl sinkt um eins. Nähmen die LEDs die ganze Spannung auf, bliebe für den Widerstand nichts übrig und nichts würde den Strom begrenzen. Deshalb lässt der Rechner immer einen positiven Spannungsabfall am Widerstand.
Kann ich weniger LEDs als die Höchstzahl in die Kette setzen?
Ja. Geben Sie eine kleinere Anzahl an, dann wird der Widerstand dafür neu berechnet. Mit weniger LEDs liegt mehr Spannung am Widerstand, er wird größer und bei gleichem Strom wärmer.
Welche Belastbarkeit sollte der Widerstand einer LED-Kette haben?
Der Rechner verdoppelt die tatsächlich umgesetzte Leistung und rundet auf einen handelsüblichen Wert auf. Im Beispiel an 12 V setzt der Widerstand 0,048 W um, empfohlen wird daher ein Bauteil mit 0,125 W.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
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-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",
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"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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"supply_voltage": 12,
"forward_voltage": 3.2,
"forward_current": 0.02
})
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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)Beispiel-Anfrage
{
"supply_voltage": 12,
"forward_voltage": 3.2,
"forward_current": 0.02
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.led_series_string",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
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Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Der kostenlose Browserpfad und die vorausbezahlte API teilen dasselbe reine Arithmetikmodul, sodass Breadboard-Skizzen und Fertigungswerkzeuge bei max_leds und Ohm nie abweichen. Erfolgreiche API-Items belasten das vorausbezahlte KIT-Guthaben mit $0.002; ungültige Eingaben werden nicht berechnet.
Was eine LED-Serienkette ist und wie die Maximalzahl definiert wird
Optionales led_count erlaubt eine kürzere Kette innerhalb dieses Maximums, wenn Layout, Farbmix oder Lagerbestand weniger Dioden vorschreiben. Fehlende Felder, nicht positive Spannungen oder Ströme, nicht endliche Zahlen und Anzahlen über max_leds scheitern mit invalid_input und werden nicht abgerechnet. Identische JSON-Eingaben erzeugen stets identische Ausgaben, weil der Pfad weder Netz, Zufallsseed noch Wanduhr nutzt.
Formeln, Leistungsbewertung, Headroom-Fehler und Antwort lesen
Parallele Mehrketten-Ballastnetze, Konstantstrom-LED-Treiber und PWM-Mittelstrommodelle liegen außerhalb des Umfangs — verwenden Sie dafür eine eigene Treiber-Topologie. Nachdem n gewählt ist — das berechnete Maximum oder Ihr explizites led_count — multipliziert die Engine n mit der Vorwärtsspannung pro LED zu total_forward_voltage, subtrahiert diese Summe von der Versorgung zu voltage_drop am Widerstand, teilt den Abfall durch den Vorwärtsstrom zu resistance_ohms und multipliziert Abfall mal Strom zu power_watts. Das Feld formula formuliert n_max als größtes n mit n mal Vf kleiner als Vs, R gleich offene Klammer Vs minus n mal Vf geschlossene Klammer über If, und P gleich If mal denselben Abfall, sodass die Oberfläche die Identitäten zeigen kann, die Studierende von Hand schreiben. Die empfohlene Leistung in Watt ist die kleinste übliche kommerzielle Stufe gleich oder über dem Doppelten der berechneten Verlustleistung, von einem Sechzehntel bis fünfzig Watt mit deterministischer Obergrenze oberhalb des Katalogs, und power_margin ist stets zwei. Wenn bereits eine einzelne LED die Versorgung erreicht oder übersteigt, schlägt die Anfrage mit invalid_input fehl und nennt beide Spannungen, weil kein Serienwiderstand Headroom erzeugen kann. Überschreitet led_count max_leds, nennt die Meldung beide ganzen Zahlen, damit Konfiguratoren begrenzen oder den Benutzer warnen können. Erfolgreiche Antworten wiederholen die drei Primäreingaben nach stabilem Runden, plus max_leds, led_count, total_forward_voltage, voltage_drop, resistance_ohms, power_watts, recommended_power_watts, power_margin, formula und method led_series_string, sodass nachgelagerter Code ohne Formraten verzweigen kann. Nutzen Sie resistance_ohms, um selbst das nächste E-Serie-Bauteil zu wählen; dieses Produkt liefert den exakten ohmschen Bedarf, keine Vorzugstabelle.
API-Nutzung, Preise, Panels, Lehre und praktische Grenzen
Rufen Sie den kostenlosen LED-Serienketten-Rechner im Browser für indikatorähnliche Lichterketten, Arduino-Multi-LED-Statusleisten, zwölf-Volt-Automotive-Akzentstreifen und Laborübungen auf, ohne eine Tabelle zu öffnen. Halten Sie Anfragen klein, dokumentieren Sie Strom in Ampere und behandeln Sie den zweifachen Leistungsabstand als Faustregel für Dauerlast statt als vollständiges Thermomodell für Hochleistungsemitter. Senden Sie einen JSON-Körper mit supply_voltage, forward_voltage und forward_current in Volt und Ampere; fügen Sie led_count nur hinzu, wenn Sie bereits wissen, wie viele Dioden das Layout bestückt. Nutzen Sie die vorausbezahlte API, wenn ein Teile-Konfigurator, ein IoT-Fertigungswerkzeug, ein Elektronik-Hausaufgaben-Orakel oder ein CAD-Plugin einen stabilen Vertrag unter KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Item braucht; Validierungsfehler verbrauchen nach Ablehnung durch die Engine nie Guthaben. Kombinieren Sie diesen Endpoint mit Einheitenumrechnern, wenn Datenblätter Milliampere oder Millivolt listen, und mit dem Einzel-LED-Widerstandsrechner, wenn Ihre Suchabsicht nur eine Diode und nicht das Packen einer Kette ist. SDK-Autoren können max_leds, resistance_ohms und recommended_power_watts direkt auf BOM-Zeilen und Formular-Defaults abbilden, die dem entsprechen, was Techniker in Schubladen lagern.
Integrationsbeispiele
Arduino- und Maker-Multi-LED-Leisten
Maker dimensionieren, wie viele Status-LEDs auf eine Fünf- oder Neun-Volt-Schiene passen, bevor Widerstände bestellt werden, und erzwingen optional ein kürzeres led_count für das PCB-Siebdruck-Layout.
Unterrichts- und Hausaufgaben-Orakel
Elektronikkurse pinnen deterministisches JSON für n_max und R gleich (Vs minus n Vf) über If, einschließlich absichtlicher Überzählungsfälle, die mit invalid_input scheitern müssen.
Technische Fragen
Wie viele LEDs kann ich bei gegebener Versorgung in Serie schalten?
Senden Sie supply_voltage (Vs), forward_voltage (Vf pro LED) und forward_current (If in Ampere). Die Antwort max_leds ist die größte ganze Zahl n mit n·Vf < Vs, damit der Vorwiderstand noch positiven Headroom sieht.
Wie wird der Serien-Vorwiderstand berechnet?
Für gewähltes led_count n (Standard max_leds) ist resistance_ohms (Vs − n·Vf) / If und power_watts If · (Vs − n·Vf). recommended_power_watts ist die nächste übliche kommerzielle Stufe gleich oder über dem Doppelten dieser Verlustleistung.
Was passiert, wenn ich mehr LEDs anfordere als passen?
Die Anfrage scheitert mit invalid_input. Die Meldung nennt Ihr led_count und das berechnete max_leds für die gegebenen Vs und Vf, damit Sie die Kettenlänge reduzieren können.
Soll ich den Strom in Milliampere oder in Ampere eingeben?
Geben Sie Ampere ein. Für eine typische 20-mA-Indikator-LED verwenden Sie forward_current: 0.02. Alias If, current, led_current, i_f und amps werden akzeptiert.
Ist der LED-Serienketten-Rechner kostenlos?
Das Browser-Werkzeug läuft kostenlos auf Ihrem Gerät. API-Aufrufe belasten vorausbezahltes KIT-Guthaben mit $0.002 pro erfolgreichem Item; Validierungsfehler werden nicht berechnet.