很多人認為大功率LED沒(méi)有熱量，但是大功率LED是有熱量的。大量的熱使用過(guò)程中發(fā)生問(wèn)題。很多剛剛使用大功率LED的人，對熱問(wèn)題又不懂，要如何有效地解決，使得產(chǎn)品可靠性成為主要問(wèn)題。那么下面說(shuō)說(shuō)相關(guān)問(wèn)題。

      LED在正向電壓下，電子從電源獲得能量，在電場(chǎng)的驅動(dòng)下，克服PN結的電場(chǎng)，由N區躍遷到P區，這些電子與P區的空穴發(fā)生復合。由于漂移到P區的自由電子具有高于P區價(jià)電子的能量，復合時(shí)電子回到低能量態(tài)，多余的能量以光子的形式放出。發(fā)出光子的波長(cháng)與能量差Eg相關(guān)?？梢?jiàn)，發(fā)光區主要在PN結附近，發(fā)光是由于電子與空穴復合釋放能量的結果。一只半導體二極體，電子在進(jìn)入半導體區到離開(kāi)半導體區的全部路程中，都會(huì )遇到電阻。

     簡(jiǎn)單地從原理上看，半導體二極體的物理結構簡(jiǎn)單地從原理上看，半導體二極體的物理結構源負極發(fā)出的電子和回到正極的電子數是相等的。普通的二極體，在發(fā)生電子－空穴對的復合是，由于能級差Eg的因素，釋放的光子光譜不在可見(jiàn)光范圍內。

     電子在二極體內部的路途中，都會(huì )因電阻的存在而消耗功率。所消耗的功率符合電子學(xué)的基本定律：  P ＝I2 R ＝I2（RN ＋＋RP ）＋IVTH  式中：RN是N區體電阻VTH是PN結的開(kāi)啟電壓RP是P區體電阻消耗的功率產(chǎn)生的熱量為：Q ＝ Pt  式中：t為二極體通電的時(shí)間。    

     本質(zhì)上，LED依然是一只半導體二極體。因此，LED在正向工作時(shí)，它的工作過(guò)程符合上面的敘述。它所它所消耗的電功率為：P LED = U LED × I LED式中：U LED是LED光源兩端的正向電壓 I LED是流過(guò)LED的電流這些消耗的電功率轉化為熱量放出：Q＝P LED × t式中：t為通電時(shí)間。

      實(shí)際上，電子在P區與空穴復合時(shí)釋放的能量，并不是由外電源直接提供的，而是由于該電子在N區時(shí)，在沒(méi)有外電場(chǎng)時(shí)，它的能級就比P區的價(jià)電子能級高出Eg。當它到達P區后，與空穴復合而成為P區的價(jià)電子時(shí)，它就會(huì )釋放出這么多的能量。 Eg的大小是由材料本身決定的，與外電場(chǎng)無(wú)關(guān)。外電源對電子的作用只是推動(dòng)它做定向移動(dòng)，并克服PN結的作用。  

      LED的產(chǎn)熱量與光效無(wú)關(guān)；不存在百分之幾的電功率產(chǎn)生光，其余百分之幾的電功率產(chǎn)生熱的關(guān)系。透過(guò)對大功率LED熱的產(chǎn)生、熱阻、結溫概念的理解和理論公式的推導及熱阻測量，我們可以研究大功率LED的實(shí)際封裝設計、評估和產(chǎn)品應用。需要說(shuō)明的是熱量管理是在LED產(chǎn)品的發(fā)光效率不高的現階段的關(guān)鍵問(wèn)題，從根本上提高發(fā)光效率以減少熱能的產(chǎn)生才是釜底抽薪之舉，這需要芯片制造、LED封裝及應用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各環(huán)節技術(shù)的進(jìn)步。