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5V供电下多颗LED串联/并联接法及电阻配置详解
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5V供电下多颗LED串联/并联接法及电阻配置详解

5V系统中多颗LED的连接方式与电阻设计

在实际项目中，常需要同时点亮多个LED。合理的串并联结构能有效控制功耗、延长寿命，并实现均匀亮度。

1. 串联连接：提升效率，减少电阻数量

将多个LED首尾相连，共享同一电流路径。例如：3颗红色LED（每颗2.0V）串联：

V_total = 3 × 2.0V = 6.0V
5V电源无法驱动6.0V总压降 → 无法直接串联

结论：5V电源下最多串联2颗红色/黄色LED（Vf=4.0V），此时剩余电压为1.0V，对应电阻值：

R = (5V - 4.0V) / 0.02A = 1.0V / 0.02A = 50Ω

推荐使用 51Ω**（标准值）

2. 并联连接：需为每条支路设置独立电阻

若将多个LED并联，每个支路必须有独立的限流电阻，否则电流分配不均可能导致部分LED过亮或烧毁。

  • 例如：4个红色LED并联，每条支路使用150Ω电阻。
  • 总电流 = 4 × 20mA = 80mA，电源需提供至少80mA能力。
  • 总功耗：P = I²R = (0.08)² × 150 ≈ 0.96W，建议使用1W以上电阻。

3. 混合连接：平衡亮度与电源限制

常见组合：两组并联支路，每支路含2颗红色LED串联。

  • 每支路总压降：2×2.0 = 4.0V
  • 剩余电压：5 - 4.0 = 1.0V
  • 单支路电流：20mA → 所需电阻：1.0 / 0.02 = 50Ω → 选用51Ω
  • 共两支路，总电流40mA，电源负载轻松。

4. 重要提醒：不要“共用一个电阻”

多个并联的LED若共用一个电阻，会导致电流分布不均，尤其当某个LED老化或参数差异时，可能引发“抢电流”现象，造成局部过热甚至烧毁。

5. 推荐实践方案

  • 单颗LED：使用150Ω电阻（红色/黄色），56Ω（蓝色/白色）。
  • 两颗串联：使用51Ω电阻，适用于红色/黄色。
  • 多颗并联：每支路独立设电阻，避免共用。
  • 使用稳压电源或LM317恒流源可进一步优化亮度一致性。

通过科学的电路设计，即使在5V供电条件下，也能安全、稳定地驱动多个发光二极管发光。

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