綜合電流注入效率、芯片外部光取出效率、輻射發光量子效率等，最后大概只有30-40%的輸入電能轉化為光能，其余60-70%的能量主要以非輻射復合發生的點陣振動的形式轉化熱能。那么，LED路燈究竟有沒有熱量產生呢?能產生多少熱量呢?LED產生的熱量又究竟有多大?

　　隨著芯片溫度的(de)升高，就會增(zeng)強非(fei)輻射復合，進一步消弱(ruo)發光(guang)效率(lv)。大量的(de)熱，以至于在(zai)使用(yong)過程中(zhong)發生問題。加上很多初次使用(yong)大功率(lv)LED的(de)人，對熱問題又(you)不懂(dong)如何有效地解決，使得產品可靠性(xing)成為主要問題。

　　LED在(zai)(zai)正向電(dian)(dian)(dian)壓下(xia)，電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)從電(dian)(dian)(dian)源獲得能量，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)驅動下(xia)，克服(fu)PN結(jie)(jie)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)場，由(you)(you)N區(qu)躍遷到P區(qu)，這些電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)與P區(qu)的(de)(de)(de)空穴發(fa)(fa)生復(fu)合。由(you)(you)于漂移到P區(qu)的(de)(de)(de)自由(you)(you)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)具有高于P區(qu)價電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)能量，復(fu)合時電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)回(hui)到低能量態，多余的(de)(de)(de)能量以光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)放(fang)出(chu)。發(fa)(fa)出(chu)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)波(bo)長與能量差Eg相(xiang)關(guan)。可(ke)見(jian)，發(fa)(fa)光(guang)區(qu)主要在(zai)(zai)PN結(jie)(jie)附近(jin)，發(fa)(fa)光(guang)是(shi)(shi)由(you)(you)于電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)與空穴復(fu)合釋放(fang)能量的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)。一隻半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)二極(ji)體(ti)(ti)，電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)在(zai)(zai)進入半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)區(qu)到離開(kai)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)區(qu)的(de)(de)(de)全部路程中，都會(hui)遇到電(dian)(dian)(dian)阻。簡(jian)單(dan)(dan)地從原理(li)上看(kan)，半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)二極(ji)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)物理(li)結(jie)(jie)構簡(jian)單(dan)(dan)地從原理(li)上看(kan)，半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)二極(ji)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)物理(li)結(jie)(jie)構源負極(ji)發(fa)(fa)出(chu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和回(hui)到正極(ji)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)數(shu)是(shi)(shi)相(xiang)等的(de)(de)(de)。普通(tong)的(de)(de)(de)二極(ji)體(ti)(ti)，在(zai)(zai)發(fa)(fa)生電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)-空穴對的(de)(de)(de)復(fu)合是(shi)(shi)，由(you)(you)于能級差Eg的(de)(de)(de)因素，釋放(fang)的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)光(guang)譜不在(zai)(zai)可(ke)見(jian)光(guang)范圍內。

　　電(dian)子(zi)在二極體內部的(de)路(lu)途中，都會因電(dian)阻(zu)的(de)存在而消(xiao)耗功(gong)率(lv)。所消(xiao)耗的(de)功(gong)率(lv)符合電(dian)子(zi)學的(de)基(ji)本(ben)定律(lv)：

　　P=I2R=I2(RN++RP)+IVTH

　　式(shi)中：RN是N區體(ti)電阻

　　VTH是PN結的開(kai)啟電壓(ya)

　　RP是P區體電阻

　　消耗的(de)功率產生的(de)熱(re)量為：

　　Q=Pt

　　式(shi)中：t為(wei)二極體通(tong)電的時間(jian)。

　　本質上，LED依(yi)然是一只半(ban)導體(ti)二極(ji)體(ti)。因此，LED在正向工作(zuo)時，它的工作(zuo)過程符合上面的敘述。它所它所消耗的電(dian)功(gong)率為：

　　PLED=ULED×ILED

　　式中：ULED是(shi)LED光(guang)源兩端的正向電(dian)壓:

　　ILED是流(liu)過LED的電流(liu)

　　這些消(xiao)耗的電功率轉化為熱量放出:

　　Q=PLED×t

　　式中(zhong)：t為通(tong)電時(shi)間

　　實際上，電(dian)子(zi)(zi)在(zai)(zai)P區(qu)(qu)(qu)與(yu)空(kong)穴復合(he)時(shi)釋放的(de)能(neng)(neng)量，并不是(shi)由外(wai)(wai)電(dian)源(yuan)(yuan)直接(jie)提(ti)供的(de)，而是(shi)由于該電(dian)子(zi)(zi)在(zai)(zai)N區(qu)(qu)(qu)時(shi)，在(zai)(zai)沒(mei)有外(wai)(wai)電(dian)場(chang)時(shi)，它(ta)(ta)的(de)能(neng)(neng)級就(jiu)比P區(qu)(qu)(qu)的(de)價電(dian)子(zi)(zi)能(neng)(neng)級高出(chu)Eg。當(dang)它(ta)(ta)到達P區(qu)(qu)(qu)后，與(yu)空(kong)穴復合(he)而成為P區(qu)(qu)(qu)的(de)價電(dian)子(zi)(zi)時(shi)，它(ta)(ta)就(jiu)會釋放出(chu)這麼(ma)多的(de)能(neng)(neng)量。Eg的(de)大小(xiao)是(shi)由材料本身決定(ding)的(de)，與(yu)外(wai)(wai)電(dian)場(chang)無(wu)關。外(wai)(wai)電(dian)源(yuan)(yuan)對電(dian)子(zi)(zi)的(de)作用只是(shi)推動(dong)它(ta)(ta)做(zuo)定(ding)向移動(dong)，并克服PN結的(de)作用。

　　LED路燈的產熱量與光效無關;不存在百分之幾的電功率產生光，其余百分之幾的電功率產生熱的關系。透過對大功率LED熱的產生、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的實際封裝設計、評估和產品應用。需要說明的是熱量管理是在LED產品的發光效率不高的現階段的關鍵問題，從根本上提高發光效率以減少熱能的產生才是釜底抽薪之舉，這需要芯片制造、LED封裝及應用產品開發各環節技術的進步。【以上內容由LED路燈廠家為你整理發布】