LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。近年来，世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。其中LED散热一直是一个亟待解决的问题!有研究数据表明，假如LED芯片结温为25度时的发光为100%，那么结温上升至60度时，其发光量就只有90%;结温为100度时就下降到80%;140度就只有70%。可见改善散热，控制结温是十分重要的事。 除此以外LED的发热还会使得其光谱移动;色温升高;正向电流增大(恒压供电时);反向电流也增大;热应力增高;荧光粉环氧树脂老化加速等等种种问题，所以说，LED的散热是LED灯具的设计中最为重要的一个问题。

　　LED芯片结温是怎么产生的

　　LED发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能。LED的光效目前只有100lm/W，其电光转换效率大约只有20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。

　　具体来说，LED结温的产生是由于两个因素所引起的。

　　1.内部量子效率不高，也就是在电子和空穴复合时，并不能100%都产生光子，通常称为由“电流泄漏”而使PN区载流子的复合率降低。泄漏电流乘以电压就是这部分的功率，也就是转化为热能，但这部分不占主要成分，因为现在内部光子效率已经接近90%。

　　2.内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量，这部分是主要的，因为目前这种称为外部量子效率只有30%左右，大部分都转化为热量了。虽然白炽灯的光效很低，只有15lm/W左右，但是它几乎将所有的电能都转化为光能而辐射出去，因为大部分的辐射能是红外线，所以光效很低，但是却免除了散热的问题。 LED的散热现在越来越为人们所重视，这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短。

　　大功率LED白光应用及LED芯片散热解决方法

　　当今LED白光产品被逐渐运用于各大领域投入使用，人们在感受其大功率LED白光带来的惊人快感同时也在担心其存在的种种实际问题! 首先从大功率LED白光本身性质来说。大功率LED仍旧存在着发光均一性不佳、封闭材料的寿命不长尤其是其LED芯片散热问题很难得到很好的解决，而无法发挥白光LED被期待的应用优点。 其次从大功率LED白光市场价格来说。当今大功率LED还是一种贵族式的白光产品，因为大功率产品的价格还是过高，而且技术上还是有待完善，所以说大功率白光LED产品不是谁想用就能够用的。 下面来分解下大功率LED散热的相关问题。

　　近些年在业界专家的努力下对大功率LED芯片散热问题提出了一下几点改善方案：

　　Ⅰ、 通过提高LED晶片面积来增加发光量。

　　Ⅱ、采用封装数个小面积LED晶片。

　　Ⅲ、改变LED封装材料和萤光材料。

　　LED热管理：NTC持续运行温度维持LED灯使用安全

　　若LED灯具没有搭配足够的热管理设计，在使用过程中可能会导致灯具因为经常性高热运行造成寿命锐减，产生必须频繁更换故障LED灯具的困扰，严重者甚至可能酿成意外，因运行高温造成线或是周边装潢着火燃烧!在产品开发阶段，可运用智能型LED灯光控制技术，透过主动式的监看LED灯具与整体光源模块的温度表现，简化装置的热管理工作，同时当灯具与周遭温度上升至区段时，灯具必须降低电功率、减少LED亮度输出，以此提升LED固态光源灯具的使用安全性。像LED吸顶灯外壳考虑较简单的设计形式，若灯具本身所使用的驱动器功能较聚焦于电源转换与LED组件驱动，并未内嵌温控微处理器与散热处理模块，为避免增加产品原料件的成本，LED灯具可整合 NTC(NegativeTemperatureCoeffient)负温度系数ThermistorSensors电，是成本效益相对较高的安全设计方案。所谓NTC电，其设置目的是藉由透过电子回去监看LED的模块灯具温度，透过默认温度警示或是对应自动处理驱动状况，采关闭LED固态光源模块方式，来提升LED灯具的使用安全，同时NTC电也能降低设计的复杂度。由于NTC电的温度系数非常大，因此可以侦测得知微小的温度变化表现，被广泛应用于需量测、控制与补偿温度的相关电设计中，而NTC电在LED光源模块设计中，基本上为量测LED固态光源灯具的产品周边温度变化，至于量测状况会随着NTC改变的电压现况，直接测得电压和NTC电的温度对应关系。

　　当NTC和周边电或整个模块温度提升时，NTC电的电阻随即降低，产品可依此相依关系进行相关安全控制机制反馈，例如减少LED发光组件的驱动电流或是直接强制关闭灯具照明，在灯具温度问题改善后自动回复照明状态，藉此获得灯具使用的安全性。

　　监控LED灯具温度亦可导入微控制器 采SMD形式制作的NTCTHERMISTOR 组件

　　前述NTC电的改善形式，若想达到更佳的设计，搭配MCU进行更精密的安全设计也是一种相对务实的作法，在开发项目中，可将LED光源模块的状态区分为灯光是否正常、灯光是否被关闭，搭配温度警示与温度量测的程序逻辑判断，建构更为完善的智慧灯具管理机制。

　　例如，若出现灯具温度警示，经温度量测得知模块温度仍在可接受范围，可维持正常途径，透过散热片自然散逸运行温度;而当警示告知所测得温度已达需执行主动散热机制的基准，此时MCU必须控制散热风扇作动，甚至当温度达到值，系统必须透过MCU直接关闭驱动器供应电源，LED组件暂时停止运行，自然进行散热处理。判断灯具是否使用或关闭，可用简单的判断位来做变化与了解产品目前使用状态，比较关键的是温度量测部分，所量测的温度必须实时与系统的参照表进行比对，以确认目前模块状态的正常或异常程度，计算出温度间距后，自动对应进行温控管理。同样的，当温度进入区段时，控制机制应随即关闭灯源，同时在系统关闭后60秒或180秒后再次进行温度确认，待LED固态光源模块温度达正常值，再重新驱动LED光源，继续提供照明。

　　总之：大众一直关注灯具的使用寿命。若仅仅依靠使用低热阻的 LED 元件是不能为灯具装置构建良好的散热系统，而必须有效地减小从 PN 节点到周围环境的热阻，才能大大降低 LED 的 PN 节点温度，而成功实践延长 LED 灯具的使用寿命并提高实际光通量的目标。另外;有别于一般传统灯具，印刷电路板既是 LED 的供电载体，也是 LED 的散热载体，所以散热片和印刷电路板的散热设计十分重要。除此之外，灯具制造商还须考虑散热材料的质量、厚度和尺寸以及散热界面的处理和连接等因素。