5V供电下多大电阻适合驱动多个LED？并联与串联电路对比分析

前言：从单个到多个LED的驱动挑战

当需要同时点亮多个发光二极管时，如何设计合理的电阻配置成为关键问题。常见的有两种方式：并联和串联。每种方式对电阻的选择有不同的要求。

一、并联连接方式下的电阻计算

在并联结构中，每个LED都独立连接至电源，共享同一电压源，但各自有独立的限流电阻。

优点：

• 各灯独立工作，一个损坏不影响其他。
• 便于灵活控制不同亮度。

缺点：

• 需要多个电阻，成本较高。
• 若未严格匹配，易出现亮度不均。

计算示例（5个红光LED并联，每颗20mA）：

每个支路使用相同电阻，按单个计算：

总电流达 5 × 20mA = 100mA，需确认电源能否提供足够电流。

二、串联连接方式的优势与计算

将多个LED首尾相连形成串联回路，共用一个限流电阻。

优点：

• 只需一个电阻，节省元件。
• 所有LED电流一致，亮度均匀。
• 适用于高亮度场景，如LED灯带。

缺点：

• 若其中一个损坏，整个回路断开，全部熄灭。
• 所需电源电压较高。

计算示例（3个白光LED串联，总压降=3×3.2V=9.6V）：

但5V电源无法满足需求！此时必须换用更高电压电源（如12V）。

所以，在5V系统中，最多只能串联 1个白光或2个红光LED。

双红光串联（2×2.0V=4.0V）：

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

推荐使用 51Ω 标准电阻。

三、综合建议与最佳实践

• 在5V系统中，建议采用 单个或两个红光LED并联，配合180Ω电阻。
• 若需更多灯，考虑使用 专用LED驱动芯片（如LM317、TPS61040）实现恒流驱动。
• 避免直接将多个高电压降LED（如白光）串联于5V电源，否则无法正常点亮。
• 使用面包板实验前，务必先进行仿真或理论计算。

总结

在5V供电条件下，驱动多个LED时，应优先选择并联+独立电阻的方式，且每个支路使用 100Ω~180Ω 电阻；若采用串联，则最多允许2个低电压降的红光LED。合理布局不仅保障亮度一致性，也确保电路长期稳定运行。