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5V系统中多个发光二极管串联时电阻如何配置？实用指南
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5V系统中多个发光二极管串联时电阻如何配置？实用指南

5V电源下多个发光二极管串联的电阻配置方案

在许多嵌入式项目中，常需要同时点亮多个发光二极管。若采用串联方式连接，可以简化电路设计，并减少所需电阻数量。

1. 串联连接的优势

  • 所有LED共享同一电流，避免亮度不均。
  • 只需一个限流电阻，降低成本与布线复杂度。
  • 适用于低功耗、高稳定性的应用场景。

2. 多个LED串联的电压需求

假设使用3个相同红色LED（每颗压降2.0V），则总压降为：

Vtotal = 3 × 2.0V = 6.0V

但5V电源无法提供足够的电压驱动三个2.0V的LED串联，因此：

  • 不可将3个红色LED串联在5V系统中。
  • 最多只能串联两个红色LED（2×2.0V=4.0V），剩余1.0V可用于限流电阻。

3. 实例计算：两个红色LED串联

参数设定：

  • 电源电压：5.0V
  • 每个LED压降：2.0V
  • 目标电流：20mA

计算电阻值：

R = (5.0V - 4.0V) / 0.02A = 50Ω

推荐使用51Ω的标准电阻，更接近实际值且易于采购。

4. 蓝光/白光LED的串联限制

蓝光/白光LED压降约3.3V，两个串联即需6.6V，远超5V电源能力，因此：

  • 5V系统中最多只能串联一个蓝光/白光LED。
  • 此时电阻计算为：(5.0 - 3.3) / 0.02 = 85Ω → 可选100Ω电阻。

5. 安全与优化建议

  • 尽量避免在5V系统中串联超过两个普通LED。
  • 若需更多LED，应采用并联+各自限流电阻的方式。
  • 考虑使用恒流驱动IC（如LM317、TPS61088）实现高效驱动。
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