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LED 전류 제한 저항 계산과 밝기 조절LED Current-Limiting Resistors and Brightness Control

LED에 저항이 꼭 필요한 이유와 전류 제한 저항 계산법, 표준값 선택, 전력 확인, 밝기와 전류의 관계를 예제로 설명합니다.Why an LED needs a resistor, how to calculate the current-limiting resistor, choosing a standard value, checking power rating, and how brightness relates to current, with examples.

최종 수정Last updated 2026-10-07 읽는 시간 약 4분About 4 min read

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LED가 저항을 필요로 하는 이유
계산 공식
계산 예제
표준 저항값은 올림하세요
저항 발열 확인
밝기와 전류
여러 개를 쓸 때
자주 하는 실수
패턴도에서 확인하기
정리

Table of contents

Why an LED needs a resistor
The formula
Worked examples
Round the standard value up
Checking the resistor's heat
Brightness and current
When using several
Common mistakes
Checking in Patterndo
Summary

LED를 전원에 저항 없이 바로 연결하면 순식간에 밝아졌다가 꺼집니다. LED는 전압이 일정 값(순방향 전압)을 넘으면 전류가 급격히 늘어나는 소자라서, 전류를 제한하는 저항이 반드시 필요합니다. 이 글에서는 저항값을 계산하는 방법과 표준값 고르기, 발열과 밝기까지 순서대로 설명합니다. 입력만 하면 계산해 주는 LED 저항 계산기도 함께 쓰세요.

LED가 저항을 필요로 하는 이유

LED는 다이오드의 한 종류입니다. 순방향 전압(Vf)에 도달하기 전에는 거의 전류가 흐르지 않다가, 그 전압을 넘으면 아주 작은 전압 증가에도 전류가 크게 늘어납니다. 전원 전압이 Vf보다 조금만 높아도 전류를 제한할 장치가 없으면 LED가 허용 전류를 훨씬 넘어서 타 버립니다. 그래서 LED와 직렬로 저항을 넣어 남는 전압을 저항이 받도록 합니다.

계산 공식

전원 5V, 빨간 LED(Vf 2V), 목표 전류 10mA이면 저항은 300Ω입니다.

R = (전원 전압 - LED 순방향 전압) / 원하는 전류

저항에 걸리는 전압이 전원 전압 - Vf이고, 전류가 목표값이 되도록 옴의 법칙(R = V / I)을 적용한 것입니다.

LED 색	Vf(대략)
빨강·주황·노랑	약 1.8 ~ 2.2V
일반 초록	약 2.0 ~ 2.4V
파랑·흰색·고휘도 초록	약 2.8 ~ 3.4V

정확한 값은 제품 데이터시트에 있습니다. 같은 색이라도 제조사마다 다릅니다.

계산 예제

예제 1. 5V 전원, 빨간 LED, 10mA R = (5 - 2) / 0.01 = 300Ω. E24 표준값에 300Ω이 있으므로 그대로 씁니다.

예제 2. 3.3V 전원, 초록 LED(Vf 2.2V), 5mA R = (3.3 - 2.2) / 0.005 = 220Ω. 3.3V에서는 저항에 걸리는 전압이 작아(1.1V) 전류가 Vf 편차에 민감합니다. 값이 달라도 전류가 크게 변하니 밝기 편차를 감안하세요.

예제 3. 12V 전원, 흰색 LED(Vf 3.2V), 15mA R = (12 - 3.2) / 0.015 ≈ 587Ω. E12에서는 680Ω(전류 약 12.9mA), E24에서는 620Ω(전류 약 14.2mA)을 고릅니다. 계산값보다 큰 쪽을 고르는 것이 안전합니다.

표준 저항값은 올림하세요

계산한 값이 표준값에 정확히 없으면 가까운 값 중 큰 쪽을 고릅니다. 저항이 크면 전류가 약간 줄어 조금 어두워질 뿐이지만, 작으면 목표 전류를 넘습니다. 표준값이 무엇인지는 저항 읽는 법에서 설명했습니다.

저항 발열 확인

저항이 내는 열은 P = I² × R 또는 (전원 전압 - Vf) × I입니다. 예제 1은 0.01² × 300 = 0.03W(30mW)라서 1/4W(250mW) 저항이면 충분합니다. 전류가 커지거나 전원 전압이 높으면 정격을 확인하세요. 계산기에서 2배 여유를 둔 권장 정격을 알려 줍니다.

밝기와 전류

일반 표시용 LED는 2~10mA 정도로도 방 안에서 충분히 밝게 보입니다.
20mA는 보통 5mm LED의 연속 정격 부근이므로 여유 있게 10~15mA 이하를 권합니다.
전류를 두 배로 해도 사람 눈에는 두 배 밝게 느껴지지 않습니다. 오래 쓸수록 어두워지고 수명이 줄 수 있으니 필요한 만큼만 흘리세요.
밝기를 바꾸고 싶다면 저항값을 바꾸거나 PWM(빠르게 켰다 끄기)을 씁니다.

여러 개를 쓸 때

병렬: LED마다 저항을 따로 둡니다. 저항 하나에 LED 여러 개를 병렬로 달면 특성이 약간 다른 LED로 전류가 쏠려 한쪽이 먼저 타거나 밝기가 달라집니다.
직렬: Vf를 모두 더한 값이 전원 전압보다 충분히 작으면 한 줄에 여러 개를 연결할 수 있고, 저항은 하나면 됩니다. 이때 R = (전원 전압 - 모든 Vf의 합) / 전류입니다. 전류는 모든 LED에 같습니다.

자주 하는 실수

실수	결과	예방
저항 생략	LED가 타 버림	항상 직렬 저항 사용
극성 반대	켜지지 않음(보통 고장은 아님)	긴 다리가 +, 평평한 쪽이 −
3.3V에 파랑·흰색 LED	희미하거나 안 켜짐	전원 전압을 높이거나 Vf가 낮은 LED 선택
마이크로컨트롤러 핀 전류 초과	핀·칩 손상	핀 허용 전류를 데이터시트로 확인, 필요하면 트랜지스터 사용

패턴도에서 확인하기

패턴도 에디터에서는 LED와 저항을 놓고 시뮬레이션을 돌려 LED에 흐르는 전류와 점등 상태를 확인할 수 있습니다. 처음부터 따라 해 보려면 패턴도 시작하기: LED 점등 회로 만들기를 보세요.

정리

LED 저항은 (전원 전압 − Vf) ÷ 원하는 전류로 구하고, 표준값은 올림하며, 저항 발열을 확인합니다. 병렬로 연결할 때는 LED마다 저항을 따로 두는 것이 안전합니다. 다음으로 더 큰 부하를 켜려면 트랜지스터 스위치 회로를 보세요.

If you connect an LED directly to a supply with no resistor, it lights up bright for an instant and then burns out. An LED is a device whose current rises sharply once the voltage exceeds a certain value (the forward voltage), so a resistor to limit the current is essential. This article explains, in order, how to calculate the resistance, choose a standard value, and check heat and brightness. Use the LED resistor calculator, which does the calculation once you enter the values, along with it.

Why an LED needs a resistor

An LED is a kind of diode. Almost no current flows before it reaches the forward voltage (Vf), and above that voltage, even a tiny increase in voltage makes the current rise greatly. If the supply voltage is only slightly higher than Vf and there is nothing to limit the current, the LED goes far beyond its allowed current and burns out. So you put a resistor in series with the LED to let the resistor take up the leftover voltage.

The formula

With a 5 V supply, a red LED (Vf 2 V), and a target current of 10 mA, the resistor is 300 Ω.

R = (supply voltage - LED forward voltage) / target current

The voltage across the resistor is supply voltage - Vf, and Ohm's law (R = V / I) is applied so that the current becomes the target value.

LED color	Vf (approx.)
Red, orange, yellow	about 1.8–2.2 V
Standard green	about 2.0–2.4 V
Blue, white, high-brightness green	about 2.8–3.4 V

The exact value is in the product's datasheet. It differs between manufacturers even for the same color.

Worked examples

Example 1. 5 V supply, red LED, 10 mA R = (5 - 2) / 0.01 = 300Ω. 300 Ω is among the E24 standard values, so use it as is.

Example 2. 3.3 V supply, green LED (Vf 2.2 V), 5 mA R = (3.3 - 2.2) / 0.005 = 220Ω. At 3.3 V, the voltage across the resistor is small (1.1 V), so the current is sensitive to variation in Vf. The current changes a lot even with a different LED, so allow for differences in brightness.

Example 3. 12 V supply, white LED (Vf 3.2 V), 15 mA R = (12 - 3.2) / 0.015 ≈ 587Ω. In E12 you pick 680 Ω (current about 12.9 mA), and in E24, 620 Ω (about 14.2 mA). It is safer to pick the value larger than the calculated one.

Round the standard value up

If the calculated value is not exactly a standard value, pick the larger of the nearby values. A bigger resistor only lowers the current a little and makes it slightly dimmer, while a smaller one goes over the target current. What the standard values are was explained in Reading Resistors.

Checking the resistor's heat

The heat the resistor gives off is P = I² × R or (supply voltage - Vf) × I. Example 1 is 0.01² × 300 = 0.03W (30mW), so a 1/4 W (250 mW) resistor is enough. If the current gets larger or the supply voltage is high, check the rating. The calculator tells you a recommended rating with a 2× margin.

Brightness and current

A regular indicator LED looks bright enough in a room even at about 2 to 10 mA.
20 mA is around the continuous rating of a 5 mm LED, so we recommend staying at or below 10 to 15 mA to leave some room.
Doubling the current does not look twice as bright to the human eye. It also dims over time and its life can shorten, so run only as much as you need.
To change brightness, change the resistance or use PWM (switching on and off quickly).

When using several

In parallel: give each LED its own resistor. If several LEDs share one resistor in parallel, current crowds into the LED with slightly different characteristics, so one burns out first or the brightness differs.
In series: if the sum of all the Vf values is well below the supply voltage, you can connect several in one line, and only one resistor is needed. In that case R = (supply voltage - sum of all Vf) / current. The current is the same through every LED.

Common mistakes

Mistake	Result	Prevention
Leaving out the resistor	The LED burns out	Always use a series resistor
Reversed polarity	Does not light (usually not damaged)	Long lead is +, flat side is −
Blue or white LED on 3.3 V	Dim or does not light	Raise the supply voltage or pick an LED with lower Vf
Exceeding a microcontroller pin's current	Pin or chip damaged	Check the pin's allowed current in the datasheet, use a transistor if needed

Checking in Patterndo

In the Patterndo editor, you can place an LED and a resistor and run the simulation to check the current through the LED and whether it lights. To follow along from the start, see Getting Started with Patterndo: Build an LED Circuit.

Summary

The LED resistor is found with (supply voltage − Vf) ÷ target current, round the standard value up, and check the resistor's heat. When connecting in parallel, giving each LED its own resistor is safer. To switch a bigger load next, see Transistor Switch Circuits.

이 글은 학습 목적의 일반적인 안내입니다. 부품마다 규격과 핀 배열이 다를 수 있으니 실제 작업 전에는 사용하는 부품의 데이터시트를 확인하세요. 안전과 관련된 작업은 항목별 주의 사항을 먼저 읽고 진행하세요.This article is general guidance for learning purposes. Specifications and pinouts differ between parts, so check the datasheet of the part you use before real work. For safety-related work, read the cautions for each item first.