Widerstandswerte für LED-Schaltungen berechnen: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Widerstandswert für verschiedene LED-Schaltungen ermitteln

Dieses Schritt-für-Schritt-Tutorial hilft Ihnen, den richtigen Widerstandswert (oder mehrere Widerstände) für eine oder mehrere LEDs und LED-Reihen zu finden, um sie an Batterie oder Netzteil anzuschließen.

Nach diesem Tutorial können Sie:

• Widerstandswerte für verschiedene LED-Schaltbilder berechnen
• LED-Strom (Forward Current) berechnen
• LED-Spannung (Forward Voltage) für verschiedene Schaltungen berechnen
• LEDs in Reihe mit Batterie anschließen
• LEDs parallel mit Batterie anschließen
• LEDs in Serienparallel-Kombination anschließen

Update: Nutzen Sie auch unseren LED-Widerstandsrechner dafür.

Typisches LED-Symbol, Aufbau & Anschlussidentifikation

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Zunächst ein einfacher Basisschaltkreis, damit die weiteren Berechnungen leichter verständlich sind.

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Das ist die einfachste LED-Reihenschaltung.

Versorgungsspannung: 6V, LED-Durchlassspannung (V_F): 1,3V, LED-Strom (I_F): 10mA.

Widerstandswert (in Reihe mit LED):

R = (V_Versorgung – V_F) / I_F = (6 – 1,3) / 10mA = 470 Ω

Stromaufnahme = 20mA

Leistungsaufnahme des Widerstands:

P = I_F² × R = (10mA)² × 470 Ω = 0,047W = 47mW

Aber: Das ist der minimale Wert, damit der Widerstand nicht überhitzt. Empfehlung: Leistung verdoppeln → 0,047W × 2 = 0,094W = 94mW Widerstand wählen.

Wichtig:

• Genau berechnete Leistungswerte gibt es selten. Standard: 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W... Nächsthöheren Wert wählen (z. B. berechnet 0,789W → 1W wählen)
• Genau berechnete Widerstandswerte gibt es selten. E-Reihen nutzen. Nächstliegenden Standardwert wählen (z. B. 313,5Ω → 330Ω). Wenn nicht nah genug: Serienparallel-Kombination bilden
• I_F = LED-Strom: Max. Dauerstrom. Empfehlung: 80% des Nennstroms für lange Lebensdauer (z. B. 30mA Nenn → 24mA betreiben). Höherer Strom verkürzt Lebensdauer / lässt LED rauchen/brennen
• Unbekannter LED-Strom: 20mA annehmen (typisch)
• V_F = LED-Durchlassspannung: Spannungsabfall bei Nennstrom. Auf Verpackung oder 1,3V–3,5V (je Typ/Farbe/Helligkeit). Unbekannt: LED über 200Ω an 6V Batterie → Spannung an LED messen (ca. 2V = V_F)

Formel: LEDs in Reihe

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6 LEDs in Reihe. Versorgung: 18V, V_F je LED: 2V, I_F: 20mA.

R = (V_Versorgung – (V_F × Anzahl LEDs)) / I_F

Gesamt-V_F = 2V × 6 = 12V. I_F gleich (20mA) – Reihenschaltung: Strom gleich, Spannungen addieren.

R = (18 – 12) / 20mA = 300 Ω

Gesamtstrom = 20mA. Leistungsaufnahme: P = (20mA)² × 300Ω = 0,12W = 120mW. Verdoppeln → 0,24W (240mW) Widerstand wählen.

Formel: LEDs parallel (gemeinsamer Widerstand)

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4 LEDs parallel mit gemeinsamer Widerstand. Versorgung: 18V, V_F: 2V, I_F: 20mA je LED.

R = (V_Versorgung – V_F) / (I_F × Anzahl LEDs)

Gesamt-I_F = 20mA × 4 = 0,08A. V_F gleich (2V) – Parallelschaltung: Spannung gleich, Ströme addieren.

R = (18 – 2) / 0,08 = 200 Ω

Gesamtstrom = 80mA. Leistung: P = (20mA)² × 200Ω = 0,08W = 80mW. Verdoppeln → 0,16W Widerstand wählen (Hinweis: Originaltext hat Rechenfehler: 1,28W×2=2,56W ist falsch, korrekt 0,16W).

Formel: LEDs parallel (je eigener Widerstand)

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4 LEDs parallel, je eigener Widerstand. Versorgung: 9V, V_F: 2V, I_F: 20mA.

R = (V_Versorgung – V_F) / I_F

Je Sektion: V_F = 2V, I_F = 20mA. (Parallel, aber Berechnung pro Sektion = Reihenschaltung pro LED).

R = (9 – 2) / 20mA = 350 Ω

Gesamtstrom = 20mA × 4 = 80mA. Leistung pro Widerstand: P = (20mA)² × 350Ω = 0,14W = 140mW. Verdoppeln → 0,28W (280mW) Widerstand wählen.

Serienparallel-Kombination: Wer die obigen Berechnungen verstanden hat, kann auch diese Variante leicht berechnen.

Weiterführende Rechner & Tools:

• Widerstands-Farbcoderechner
• Effektivspannung (RMS) Rechner
• Spannungsfall-Rechner
• Ohmsches Gesetz Rechner
• Leiterquerschnitt-Rechner AWG
• Kabel- & Leiterquerschnitt-Rechner (Cu & Al)