LED 직렬 저항 계산기

위 소비전력 값은 목표 전류에서 저항이 실제로 소모하는 전력이지만, 정격에 딱 맞춰 쓰는 저항은 뜨거워지고 저항값이 드리프트하며 조기에 고장 납니다. 계산된 전력의 최소 2배 이상 정격(예: 계산값 0.1 W면 1/4 W 저항)을 고르면 저항이 낮은 온도에서 안정적으로 동작하는 대신 부품이 약간 커집니다.

이 계산에서 저항이 감당하는 것은 공급전압 전체가 아니라, 공급전압에서 LED가 가져가는 순방향 전압을 빼고 남은 몫뿐입니다. 5 V 전원에 순방향 2.0 V짜리 LED 하나를 달면 LED가 2.0 V를 차지하고 나머지 3.0 V가 저항 양단에 걸립니다. 그래서 저항값을 정할 때 분자에 들어가는 숫자는 5가 아니라 3.0입니다. 이 지점을 놓치고 공급전압을 그대로 나누면 저항이 필요보다 커져 LED가 어둡게 켜집니다. 직렬 LED 개수를 늘리면 LED 쪽 몫이 커지면서 남는 전압이 줄고, 필요한 저항값도 함께 작아집니다.

입력칸을 기본값 그대로 두고 네 단계로 따라가 보겠습니다. ① LED가 가져가는 몫을 먼저 계산합니다 — 순방향 2.0 V짜리가 1개이므로 2.0 × 1 = 2.0 V입니다. ② 저항이 감당할 남는 전압은 5 − 2.0 = 3.0 V입니다. ③ 목표 전류 20 mA를 암페어로 바꾸면 0.02 A이므로, 저항값은 3.0 ÷ 0.02 = 150 Ω입니다. ④ 저항이 소모하는 전력은 저항에 걸린 전압과 전류를 곱해 3.0 × 0.02 = 0.06 W이고, 여기에 2배 여유를 둔 권장 정격은 0.12 W입니다. 화면에는 저항 150.0 Ω, 가장 가까운 E12 값 150 Ω, 소비전력 0.060 W, 권장 정격 0.12 W가 이 순서대로 나옵니다.

시중 저항은 아무 숫자나 있는 것이 아니라 정해진 수열에서 10의 거듭제곱 배로 벌어지며 만들어집니다. 이 계산기가 맞춰 주는 E12 계열은 1.0 · 1.2 · 1.5 · 1.8 · 2.2 · 2.7 · 3.3 · 3.9 · 4.7 · 5.6 · 6.8 · 8.2 열두 개가 한 묶음이고, 여기에 10배·100배를 곱한 값들이 실제 부품 번호가 됩니다. 기본값의 결과인 150 Ω은 1.5의 100배라 계열 위에 정확히 놓여 있지만, 늘 그렇지는 않습니다. 계산값이 계열의 두 값 사이에 떨어지면 이 계산기는 거리가 더 가까운 쪽을 골라 보여줍니다.

9 V 전원에 순방향 2.0 V LED 하나를 20 mA로 켜려면 계산값은 (9 − 2.0) ÷ 0.02 = 350 Ω인데, E12 계열에는 350이 없어 330 Ω과 390 Ω 중 더 가까운 330 Ω이 선택됩니다. 저항이 계산값보다 작아졌으니 전류는 반대로 늘어 (9 − 2.0) ÷ 330 ≈ 0.0212 A, 약 21.2 mA가 흐릅니다. 표시등 용도라면 이 정도 초과는 대개 문제가 되지 않지만, 데이터시트의 최대 정격에 이미 붙여 놓은 설계라면 작은 쪽이 아니라 큰 쪽인 390 Ω을 골라 전류를 목표 아래로 두는 편이 안전합니다.

① 공급전압이 순방향 전압 합계와 같거나 그보다 낮으면 어떤 저항을 달아도 전류가 흐르지 않으므로 계산 자체를 하지 않습니다. 5 V에 순방향 2.0 V LED를 3개 직렬로 걸면 합계가 6.0 V라 여기에 해당합니다. ② 순방향 전압이 0 이하이면 값이 성립하지 않습니다. ③ 목표 전류가 0 이하이면 나눗셈이 정의되지 않습니다. ④ 직렬 개수가 1보다 작거나 1.5처럼 정수가 아니면 물리적으로 만들 수 없는 배치이므로 거부합니다. 반대로 값을 비워 두었을 때도 0으로 대신 채우지 않고 —를 보여줍니다 — 빈칸을 0으로 바꾸면 공급전압 전부가 저항에 걸린 것처럼 계산돼 그럴듯한 오답이 나오기 때문입니다.

LED를 여러 개 달면 전류도 나뉘어 흐를 것 같지만, 직렬 연결에서는 같은 전류가 모든 LED를 차례로 지나갑니다. 나뉘는 것은 전류가 아니라 전압입니다. 그래서 직렬에서는 개수만큼 순방향 전압을 더하고 목표 전류는 그대로 두며, 저항 하나로 전체 전류를 잡을 수 있습니다. 반대로 병렬로 붙이면 전압은 같고 전류가 갈라지는데, 개체마다 순방향 전압이 미세하게 달라 한쪽으로 전류가 쏠리므로 저항 하나를 공유하면 밝기가 들쭉날쭉해집니다. 병렬이라면 가지마다 저항을 따로 달고, 이 계산기는 가지 하나를 개수 1로 두고 계산하세요.

12 V에 순방향 3.2 V인 LED 3개를 직렬로 걸면 LED 몫이 9.6 V라 남는 전압은 2.4 V뿐이고, 20 mA 기준 저항은 120 Ω입니다. 여기서 전원이 11.5 V로 4%가량만 내려가도 남는 전압이 1.9 V로 줄어 전류는 (11.5 − 9.6) ÷ 120 ≈ 15.8 mA, 즉 21%나 떨어집니다. 반면 5 V·2.0 V·150 Ω 조합에서는 전원이 4.5 V까지 10% 내려가도 전류가 (4.5 − 2.0) ÷ 150 ≈ 16.7 mA로 17% 감소에 그칩니다. 남는 전압이 클수록 같은 전원 변동에도 전류가 덜 흔들리므로, 여유를 넉넉히 두는 쪽이 밝기가 안정적입니다.

데이터시트에 적힌 순방향 전압은 보통 '20 mA에서 측정'처럼 특정 전류 조건과 함께 제시됩니다. 같은 부품이라도 전류를 낮추면 순방향 전압이 조금 내려가고, 온도가 올라가도 내려가며, 생산 배치에 따라 개체차가 있습니다. 그래서 계산값이 실제 전류와 몇 퍼센트 어긋나는 것은 정상이며, 표시등처럼 밝기 오차가 문제되지 않는 용도에서는 신경 쓸 필요가 없습니다. 밝기를 정밀하게 맞춰야 한다면 저항으로 전류를 잡는 대신 전류를 직접 일정하게 유지해 주는 정전류 방식을 쓰는 편이 낫습니다.

이 페이지의 모든 예시는 저항 하나로 전류를 제한하는 가장 단순한 직렬 구성과 직류 전원을 전제합니다. 정전류 IC, PWM 조광, 교류 구동 모듈은 전류가 정해지는 방식 자체가 달라 여기 계산이 적용되지 않습니다. 설명의 기준일은 2026년이며, E12 계열 값과 부품 정격 표기는 표준 수열에 묶여 있어 잘 바뀌지 않지만 실제 재고와 오차 등급은 판매처마다 다르니 구매 전 확인하세요. 근거: 저항값 산출은 공급전압에서 순방향 전압 합계를 뺀 나머지를 목표 전류로 나눈 것뿐이고, 소비전력은 저항에 걸린 전압에 전류를 곱한 것뿐입니다. 두 계산 모두 이 페이지에 적힌 숫자만으로 손으로 재현할 수 있으며, 어떤 요율표나 고시 수치도 쓰지 않습니다.