LED-Vorwiderstandsrechner

Berechnen Sie den passenden Vorwiderstand für Ihre LED. Geben Sie Versorgungsspannung, LED-Flussspannung und Strom ein, um nach dem Ohmschen Gesetz den Widerstandswert und die E-Reihe zu erhalten.

Anleitung

  1. Versorgungsspannung eingeben

    Geben Sie die Betriebsspannung Ihrer Schaltung ein.

  2. LED-Daten eingeben

    Geben Sie die Vorwärtsspannung und den Nennstrom der LED ein.

  3. Widerstand ablesen

    Sehen Sie den berechneten Vorwiderstandswert und den nächsten Standardwert.

Was ist ein LED-Vorwiderstand?

Eine LED (Leuchtdiode) ist ein nichtlineares Bauteil: Sobald die Durchlassspannung (Vf) überschritten wird, steigt der Strom exponentiell an. Da eine LED ihren Strom nicht selbst begrenzen kann, fließt bei direktem Anschluss an eine Spannungsquelle ein zu hoher Strom, der sie nahezu sofort durchbrennen lässt.

Um das zu verhindern, dient ein in Reihe geschalteter Vorwiderstand zur Strombegrenzung – das ist der LED-Vorwiderstand. Er nimmt die Differenz zwischen Versorgungsspannung und Durchlassspannung (die überschüssige Spannung) auf und hält den LED-Strom auf seinem Nennwert (typisch 20 mA).

Wo er eingesetzt wird

  • Betriebsanzeigen, Status-LEDs und andere einfache Leuchtschaltungen
  • Anschluss einer LED an einen GPIO-Pin von Arduino oder Raspberry Pi
  • Stromauslegung für LED-Streifen, Schilder und Bühnenbeleuchtung

Berechnungsformel

Aus dem Ohmschen Gesetz abgeleitet, lautet die Formel für den LED-Vorwiderstand:

R = (Vs - Vf) / If

  • Vs: Versorgungsspannung (V)
  • Vf: Durchlassspannung der LED (V)
  • If: Durchlassstrom der LED (A) – mA zum Umrechnen durch 1000 teilen

Schließt man zum Beispiel eine rote LED mit Vf 2 V und If 20 mA an 5 V an, ergibt sich R = (5 - 2) / 0,02 = 150 Ω. Die Verlustleistung des Widerstands beträgt P = (Vs - Vf) × If = 3 V × 0,02 A = 0,06 W, ein 1/4-W-Widerstand (0,25 W) reicht also völlig aus.

Häufig gestellte Fragen

Warum braucht eine LED einen Vorwiderstand?
Eine LED kann ihren Strom nicht selbst begrenzen, daher beschädigt sie ein zu hoher Strom sofort. Ein Vorwiderstand begrenzt den Strom auf ein sicheres Maß und schützt die LED. Mit der Formel R = (Vs - Vf) / If berechnen Sie den nötigen Widerstandswert.
Wie ermittle ich die Durchlassspannung der LED (Vf)?
Am genauesten steht sie im Datenblatt der LED. Als grobe Werte gelten: Rot etwa 2 V, Gelb und Grün etwa 2,1–2,2 V, Blau und Weiß etwa 3,0–3,5 V. Je kürzer die Wellenlänge (Farbe), desto höher die Vf.
Was ist die E24-Normreihe für Widerstände?
E24 ist eine Reihe von 24 Grundwerten gemäß der Norm IEC 60063: 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91 sowie deren Dekadenvielfache (×10, ×100, ×1k, ×10k). Genau diese Werte sind im Handel erhältlich.
Was passiert, wenn zu viel Strom durch die LED fließt?
Zu hoher Strom überhitzt die LED, verkürzt ihre Lebensdauer oder zerstört sie sofort. Eine typische Anzeige-LED ist für 20 mA ausgelegt, Hochleistungs-LEDs vertragen mehr. Bleiben Sie stets bei oder unter dem im Datenblatt angegebenen maximalen Durchlassstrom.
Darf ich einen anderen als den berechneten Widerstand verwenden?
Ein größerer Widerstand als der berechnete verringert den Strom und lässt die LED etwas dunkler leuchten, ist aber sicher. Liegt kein exakter Wert vor, wählt man daher sicherheitshalber den nächsthöheren E24-Normwert. Ein kleinerer Widerstand birgt Überstromgefahr und ist zu vermeiden.
Warum ist die Belastbarkeit (Watt) des Widerstands wichtig?
Der Widerstand setzt die aufgenommene überschüssige Spannung als Wärme um. Berechnet wird sie mit P = (Vs - Vf) × If; übersteigt dieser Wert die Belastbarkeit, brennt der Widerstand durch. Als Sicherheitsreserve wählt man eine Belastbarkeit von mindestens dem Doppelten der berechneten Verlustleistung (z. B. ein 1/4-W-Widerstand bei 0,06 W).
Wie berechne ich den Widerstand beim Anschluss mehrerer LEDs?
Bei Reihenschaltung addiert man die Vf aller LEDs und setzt die Summe in der Formel an die Stelle von Vf, mit einem einzigen Widerstand (die Summe der Vf muss kleiner als Vs sein). Bei Parallelschaltung empfiehlt sich ein eigener Widerstand pro LED. Mit nur einem Widerstand für parallele LEDs kann sich der Strom durch Exemplarstreuung auf einen Zweig verlagern.
Was tun, wenn die Versorgungsspannung fast der Durchlassspannung entspricht?
Ist die Differenz zwischen Vs und Vf zu klein, wird (Vs - Vf) winzig, der nötige Widerstand sehr klein, und der Strom schwankt bei Spannungsänderungen stark, was instabil ist. In der Regel sollte Vs mindestens 1–2 V über Vf liegen, das ergibt ein stabiles Design.
Physikalische Konstanten 2026

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