为什么LED具有最大电流？

因此，我了解LED的最大电流（例如20mA），但从科学上讲，这是为什么呢？

使用水的类比，似乎高压会使东西弄乱（我喜欢认为它就像是大量的“压力”吹出管道或其他东西一样）。为什么一定数量的电子流会损坏某些东西？

很难提出一个类比，因为电气系统的通常类比是流体系统。流体系统的一大优点是，工作流体还擅长冷却物体，大多数人在流体系统方面的实践经验都涉及流量，而加热不是很重要。

因此，让我们尝试一个不同的类比：通过手指的阻力拉动一根琴弦。您的手指是LED，LED的电压降类似于您手指两侧的弦的张力差。电流类似于拉弦的速率。

如果拉得太快，手指会不会受伤？是的：我们称其为“绳烧”。即使您调整手指的电阻以保持绳索上的张力恒定（无论其速度如何）（类似于LED的大致恒定电压降），也会发生这种情况。

原因是完成的工作速率以及由此产生的热量是手指施加在绳索上的力与绳索在手指上移动的速率的乘积。太紧挤压或太快移动绳子都可能烧伤绳子。

“工作率”或“能量率”称为功率。对于机械系统，定义它的一种方法是力（）和速度（v）的乘积：$F$$v$

由于功率是能量的比率，因此应以单位时间的能量为单位。以SI单位表示的是每秒的焦耳，也称为瓦特。因此，无论绳索移动的速度有多快，手指施加的力有多大，以每秒几焦耳的速度进行工作。这种能量不会消失：它会在绳子和手指中变热。一旦超过了身体将热量从指尖转移的能力，您的皮肤就会变得过热而烧伤。

电气系统的类比是功率是电压和电流的乘积：

$V$$I$

LED两端的正向压降为几伏。该电压降乘以电流即为设备中的功耗。它产生光，但也产生热量。是热量杀死了LED。

TL; DR：流动的电流会产生热量，对于LED，热量会杀死该部件。

每当电子流过导体时，焦耳热就会发生。部分原因是由于真正的热量，组成物体的粒子在周围移动，并且电子被拉过，这保证了一些电子将碰撞成某种物体，并将其能量转移到该粒子中，从而将其加热。

当LED过载时，过多的热量将导致脆弱的键合以及管芯本身发生变化。这些变化都不具有建设性，最终热量会破坏零件。对于LED，它们会烧坏甚至吹散，对于其他一些部分，它们可能会爆炸。

这是查看其他人说的另一种方式：

电流到光的转换不是100％有效的，因此未转换为光的其余能量是热。

每个电子组件都有一个以“开尔文/瓦特”为单位测量的“热阻”，它表示上方的“浪费能量”作为热量如何容易地从芯片中散出到PCB（通常是LED的阴极）。这是在数据表中指定的。

此外，每个电子元件都有一个最高结温Tj，它可以根据数据表中其余的指定参数工作。

有了这些信息，给定恒定的热阻Rth，固定的最大额定功率LED，Pdiss_max，以及不断增加的驱动LED的电源，将会发生的是，您将结温驱动在其最大额定值以上，并且可能会发生脱焊导线从芯片内部接合，使其无法工作。

好问题！

这种大小的材料只能处理一定数量的东西。以灯丝为例。大小合适，可以发光但不会燃烧。它已经被电淹没了，在烧毁之前只能处理的东西太多了。与LED相同。取决于材料的数量和类型。

所有好的答案。我只是想补充一点，如果LED中没有非辐射复合，那么热量会少得多，并且可以在热量加热之前将更多的电流通过...（请考虑使用新型的高效LED）

实际上，我发现水比喻非常有效。如果大量的水进入管道，管道将破裂。更具体地说，它将像流动的任何其他材料一样随着流动的流体产生少量热量而熔化。