Warum eine LED einen Vorwiderstand braucht
Eine LED hat eine nahezu feste Durchlassspannung (Uf). Darüber steigt der Strom sehr steil an, deshalb muss der Strom begrenzt werden. Bei Anzeige-LEDs geschieht das am einfachsten mit einem Vorwiderstand, an dem die überschüssige Spannung abfällt.
Rechenbeispiele
Rote LED (Uf ≈ 2,0 V) mit 20 mA an 5 V: (5 − 2) ÷ 0,020 = 150 Ω, ein Normwert der E12-Reihe. Der Widerstand setzt 0,02² × 150 = 0,06 W um, ein üblicher 1/8-W- oder 1/4-W-Widerstand reicht.
Drei weiße LEDs (je 3,2 V) in Reihe an 12 V: (12 − 9,6) ÷ 0,020 = 120 Ω, Verlust nur 48 mW. Eine einzelne weiße LED an 12 V braucht 440 Ω (nehmen Sie 470 Ω) und verheizt rund 0,16 W: LEDs in Reihe zu schalten ist deutlich effizienter.
Faustregeln
- Immer zum nächsthöheren Normwert aufrunden: lieber etwas weniger Strom, nie mehr.
- Den Widerstand mit mindestens der doppelten umgesetzten Leistung wählen.
- LEDs nicht parallel an einen gemeinsamen Widerstand hängen: Jeder Strang bekommt seinen eigenen.
- Pins von Arduino und ESP32 deutlich unter ihren Grenzwerten betreiben: etwa 20 mA pro Pin beim Uno, bei vielen 3,3-V-Boards deutlich weniger.
Häufige Fragen
Welcher Vorwiderstand für eine LED an 5 V?
Für eine rote LED mit 20 mA 150 Ω. Für Blau oder Weiß (Uf ≈ 3,2 V) mit 20 mA ergeben sich genau 90 Ω, nehmen Sie 100 Ω.
Darf der Widerstand größer sein?
Ja. Ein größerer Wert bedeutet weniger Strom, die LED leuchtet schwächer und bleibt kühler. Moderne LEDs sind oft schon mit 5–10 mA hell genug.
Was passiert ohne Vorwiderstand?
Der Strom wird nur durch Netzteil und Leitungen begrenzt, die LED überhitzt meist und fällt nach Sekunden oder Minuten aus.