Eu sei que os LEDs vermelhos têm uma queda de tensão direta mais alta do que um diodo de silício; isso leva a cerca de 2,6x mais dissipação de energia em uma determinada corrente e, portanto, 2,6x menos classificação atual, mas 20mA é bem menor que 1A. E, no entanto, um humilde 1N4001 não reclama da 1A, mas um LED de 5 mm (aproximadamente do mesmo tamanho) não vai durar muito. Por que é isso?
Respostas:
Embalagem: Um diodo de energia pode ter muito material (Si e metal) para absorver o calor, onde um LED precisa de uma superfície transparente e de um invólucro para deixar a luz sair.
Dissipação de energia: Como você disse, os diodos de potência são cortados para uma queda de tensão baixa (condução) direta. Os diodos de Si podem ir tão baixo quanto talvez 300 ... 500 mV, em oposição aos típicos 650 ... 750 mV para pequenos diodos de sinal como o 1N4148. Os LEDs têm tensões de avanço típicas na faixa de 1600 mV ... 2400 mV. O que incomoda o chip é o calor gerado pela potência dissipada: P = V * I. Vamos assumir (por simplicidade) que um LED e um diodo de energia consomem a mesma quantidade de energia. Com a tensão direta de um LED cinco vezes maior que a de um diodo "comum", o LED pode lidar com apenas 1/5 da corrente.
Corte de processo: Além disso, os LEDs são aparados principalmente para uma boa eficiência (saída de luz em relação à entrada de energia elétrica), enquanto os diodos de energia são cortados para obter recursos máximos de manuseio de energia. Portanto, os diodos de energia geralmente podem ser executados em temperaturas mais altas que os LEDs. Na verdade, os diodos de potência começam a se sentir felizes em temperaturas onde os LEDs começam a se desintegrar.
Essas são apenas aproximações muito grosseiras e as pessoas que trabalham na pesquisa de melhores LEDs de alto rendimento provavelmente se encolherão ao ler isso, mas os exemplos ainda mostram a resposta geral para sua pergunta ... E mostram o que a pesquisa de LED visa: Alta chips de temperatura, técnicas de embalagem inovadoras para afastar o calor do chip, baixas voltagens para a frente (geralmente definidas pelo material e pelos contaminantes envolvidos no processo - lembre-se de que o material define a cor e que não há muita coisa disponível para construir algumas cores), ...
É principalmente devido a diferentes áreas de junção, o diodo de potência terá uma junção muito maior. Uma junção típica de LED é de 0,28 mm x 0,28 mm. Alguns LEDs consomem tanta corrente quanto os diodos de energia.