Почему фиолетовый светодиод на номинальном напряжении 3 В, токе 20 мА горит слабо и приходится увеличивать питание?

Answer 1

Это мог быть изначально фуфельный китайский светодиод. Надо брать штук 10 и подавать на них ток, не допуская перегрева. И выбирать нормально горящие. Может быть брак и т. п. с светодиодами с линзой 5мм или 10мм или 3мм можно ждать чего угодно, брак всякий.
 Ещё, если это вдруг ультрафиолетовый светодиод на 360нм, например, то свет его свечения можно увидеть только на листе бумаги с оптическим отбеливателем.

Answer 2

Ты его большим током состарил, он деградировал. Чем выше ток и напряжение, тем больше проскакивает квантиков через барьерчик, всё это грется и распадается.