Jak podłączyć diodę LED — rezystor, polaryzacja i łączenie wielu diod

Polaryzacja — plus i minus

Dioda przewodzi prąd tylko w jednym kierunku. Odwrotnie podłączona po prostu nie świeci (przy niskim napięciu nic się jej nie stanie).

• Anoda (+) — dłuższa nóżka.
• Katoda (−) — krótsza nóżka, po stronie spłaszczenia obudowy; w środku diody zwykle większa „łopatka”.

Dlaczego rezystor

Powyżej napięcia przewodzenia (ok. 2 V dla czerwonej, ok. 3 V dla białej) prąd diody rośnie gwałtownie. Bez ograniczenia przekroczy dopuszczalne 20–30 mA i dioda się spali. Rezystor połączony szeregowo „zabiera” nadmiar napięcia:

R = (U_zasilania − U_diody) ÷ I czerwona z 5 V przy 20 mA: (5 − 2) ÷ 0,02 = 150 Ω biała z 12 V przy 20 mA: (12 − 3,1) ÷ 0,02 = 445 Ω → 470 Ω

Wybieramy najbliższą wartość w górę z typoszeregu. Moc rezystora: P = I² · R — przy 470 Ω (prąd ok. 19 mA) to ok. 0,17 W, więc lepiej użyć rezystora 1/2 W niż 1/4 W. Wszystko to policzy kalkulator rezystora do LED, a wartość rezystora z szuflady odczytasz z pasków (jak czytać kod paskowy).

Wiele diod

Szeregowo — diody jedna za drugą i jeden rezystor. Napięcia diod się sumują: trzy białe to ok. 9,3 V, więc z 12 V zostaje 2,7 V na rezystor (135 Ω → 150 Ω). Czterech białych z 12 V już nie podłączysz — zabraknie napięcia.

Równolegle — każda dioda albo każdy łańcuch szeregowy z własnym rezystorem. Diody nawet z jednej partii różnią się napięciem przewodzenia; ze wspólnym rezystorem jedna przejmie większość prądu i szybko się zużyje.

Zasady łączenia rezystorów opisuje poradnik połączenie szeregowe i równoległe.

Dioda i mikrokontroler

Wyjście Arduino Uno (5 V) wytrzymuje do ok. 20 mA (absolutne maksimum 40 mA), a wiele płytek 3,3 V (ESP32, Raspberry Pi) — znacznie mniej. Do sygnalizacji wystarcza 5–10 mA: dla czerwonej diody z 5 V to 330–680 Ω. Do jaśniejszego światła i większej liczby diod użyj tranzystora jako przełącznika.

Diody dużej mocy i taśmy LED

• Diody mocy (1 W, 3 W i więcej) zasila się stabilizatorem prądu (driverem LED) i montuje na radiatorze — rezystor marnowałby dużo energii.
• Taśmy LED 12 V i 24 V mają już wbudowane rezystory — podłącza się je wprost do zasilacza o właściwym napięciu i wystarczającej mocy (moc taśmy na metr × długość + ok. 20% zapasu).
• Żarówki LED 230 V mają wbudowany zasilacz — do sieci podłącza się je tylko w oprawach, a prace przy instalacji 230 V wymagają uprawnień.

Zależności między napięciem, prądem, oporem i mocą przypomina poradnik prawo Ohma i moc oraz kalkulator prawa Ohma.