5V供电下发光二极管串接电阻大小对亮度和寿命的影响

5V供电系统中发光二极管与电阻匹配的重要性

在电子项目中，5V电源广泛用于Arduino、Raspberry Pi等开发板。当连接发光二极管时，合理选择限流电阻是保障电路稳定运行的关键。

电阻大小对亮度的影响

• 电阻过小（如100Ω）：会导致通过LED的电流超过额定值（如超过30mA），虽然亮度提升明显，但极易导致LED过热甚至永久损坏。
• 电阻适中（如220Ω）：在保证安全的前提下提供理想亮度，是多数应用的首选。
• 电阻过大（如1kΩ）：电流降至5mA以下，导致LED发光微弱，不适合指示用途。

电阻对LED寿命的影响

LED的工作寿命与其结温密切相关。长期工作在过高的电流下会加速老化，表现为亮度衰减、颜色偏移甚至失效。因此：

• 保持电流在 10–20mA 范围内可延长寿命至5万小时以上。
• 使用220Ω电阻可有效控制电流，避免“过度激励”。

不同颜色LED的差异处理

不同颜色的LED具有不同的正向压降，影响电阻计算：

实用建议与工具推荐

• 使用在线 LED限流电阻计算器（如OhmCalc、Digi-Key电阻计算器）快速获取精确值。
• 在原型制作阶段，可使用可调电阻（电位器）进行亮度微调。
• 批量生产时建议采用贴片电阻+恒流驱动芯片方案，提高可靠性。

总之，在5V系统中，选择 220Ω 左右的电阻是兼顾亮度、安全与寿命的理想折中方案。