No entiendo el voltaje de avance y la caída de voltaje

Para su simulación, especifique el voltaje directo del led como "3V a 1A". Esto significa que el voltaje directo de los leds a unos 20 mA será mucho menor.

Todo está justo allí, solo necesitas leer la hoja de datos de leds para encontrar el voltaje directo en 20mA arount.

  

En la simulación de este circuito, obtengo una caída de voltaje de 4.01V, 2.66V, 2.66V, 2.66V respectivamente, y una corriente de 26.74mA a través del circuito, que es demasiado alta para los LED.

El problema es usar un simulador muy simplista. Falstad no es adecuado para responder a este tipo de preguntas.

Desea saber cuál será el voltaje de avance exacto, pero Falstad solo le dirá si el LED está "encendido" o "apagado".

Un simulador similar a SPICE, por otro lado, modelaría el diodo usando el modelo de diodo Shockley:

$$ I = I_s \ left (\ exp \ left (\ frac {qV} {nRT} \ right) -1 \ right) $$

Esto le permitiría especificar \ $ I_s \ $ y \ $ n \ $ para obtener una curva IV muy cerca de lo que producirá una parte típica. Con el modelo de Falstad que fija la curva I-V en un solo punto, no es probable que obtenga un resultado que predice con precisión el voltaje en un amplio rango de corriente.

Dicho esto, incluso si utiliza un modelo mejor, debe tener en cuenta los cambios de temperatura y la variación entre las partes. No todas las partes (incluso del mismo número de parte) tendrán la misma \ $ V_f \ $, incluso al mismo nivel de temperatura, y el diseño de su circuito debe ser lo suficientemente robusto como para tenerlo en cuenta, no cuidadosamente ajustado al comportamiento nominal exacto de un tipo de pieza.