普通的高亮度 （HB） LED仅将约45%的应用能量转换给可见光子，其余的则产生热量。如果产生的这些热量不能从LED充分散去，将会导致过热，并可能造成灾难性故障。即使不出现灾难性故障，LED 结温升高也会造成光输出下降、颜色发生变化、预期寿命显著缩短。
热量如何产生并影响LED
当在LED的PN结适当施加足够的电压时，电流会流经该PN结，同时产生光和热。但是，普通的高亮度（HB） LED仅将约45%的应用能量转换为光，其余的则产生热量。由于PN结较小，单位面积的生热率就大：一个1 W、1 mm2 的LED可产生高达
的热量。随着结温升高，LED 的正向电压和流明输出下降。为了延长使用寿命并保持性能，LED 工作期间的结温必须保持在制造商的规格范围内。
在恒定工作电流下，结温每升高10C，正向电压下降约20 mV。具体而言，在恒定电流350mA下，LED结温从25℃升至80℃ 时，正向电压下降0.17 V。
同样，结温从25℃升至80℃时，光输出下降10%。如果LED在25℃时产生90流明，那么在结温80℃时，它只会产生81流明。简言之，在恒定工作电流下，结温每升高10℃，发光效率下降约1.8%。
LED主波长决定了LED的颜色。对于单色LED，如图3所示的红色626nm LED，主波长随着结温升高而增加，同时颜色发生改变。
计算结温
固态照明设备的效率在很大程度上取决于结温，而结温又主要取决于三个因素：输入功率；LED 结和环境温度之间的热阻以及环境温度。输入功率决定产生多少热量，而热阻和环境条件决定如何有效地散热。两个重要导热路径的热阻会影响结温。一是封装底部的热触点和LED结之间的热阻。二是热触点到环境之间的热阻。
LED结的温度（
）是环境温度（
）与结到环境的热阻（下式中的
）和耗散功率
之积的总和。热阻是指每单位耗散功率的元器件温度升高值，单位为℃/W。
计算式子为：
在设计照明系统时，要了解LED器件从结到环境的导热路径，以确保最大热性能。 为了简单起见，这里只讨论了LED结和环境之间的热阻总和，但在实际的LED照明系统中，将会有大量热阻确定整个系统的导热路径。
低热阻允许在高电流下驱动LED，以便增加亮度，同时不存在因过热造成早期故障的过大风险。制造商的规格书中应当提供 LED 的最高结温和热阻。
封装提供帮助
LED结到封装底部热触点的热阻取决于封装的设计。可以开发更具热效率的设计，如芯片级封装 （CSP） 器件和板载 （COB） LED。
CSP技术不再有传统的次黏着基台，而是直接将LED芯片贴装到印刷电路板。直到最近，CSP才广泛用于LED，因为难以从如此小的器件中提取热量。但是，能效增加和耐温性升高已经解决了该问题。
CSP没有标准的定义，但业界通常认为“芯片级封装 LED”可以是尺寸与LED发光区域同等或者比LED发光区域大最多20%的器件。CSP具有比传统LED更低的热阻，这主要是由于 CSP LED 和印刷电路板散热器表面之间的金属对金属结合面。
例如，Samsung Semiconductor SCP8RT78HPL1R0S06E 的封装热阻只有 2°C/W。 Samsung 的 CSP 技术结合倒装片技术和磷光体涂层技术，从而无需金属线和塑料模具，因此可缩小传统 LED 封装的尺寸。
在 COB 方法中，制造商将大量芯片直接封装到基底上。Bridgelux的系列 LED 阵列的低热阻（范围从1.6°C/W 到低至 0.25°C/W）是通过导热路径和电气路径分离的 LED 芯片结构来实现的。要实现良好传热，有必要将 LED 连接到清洁、平整、光滑的散热器。此外，LED 和散热器之间还需使用导热界面材料 （TIM），以实现良好传热。
为了测定散热器平整度， 建议使用刀片作为直尺，查看刀片边缘和散热器之间是否有任何间隙。
导热界面材料和散热器
典型 LED 照明系统具有多个HB LED封装，这些封装连接到基底并安装到散热器上。由于LED不像传统白炽灯泡那样散发热量，因此它们产生的热量必须通过基底传导出去。传统导热基底包括两种类型的陶瓷：氧化铝或矾土和氮化铝。装配期间，基底底部表面应当与散热器的安装表面完全接触。在LED 和散热器之间使用导热界面材料 （TIM），以填充小空隙和气隙，从而帮助导热。若LED和散热器之间存在空隙，导热路径效率将下降。TIM可以有多种形式，如粘合剂、润滑脂、凝胶、导热垫、焊锡合金和环氧树脂。
散热器是这个散热结构的最后一部分。散热器将LED产生的热量带走，这样有助于结温保持在可接受限制内。散热器有三种工作方式：传导（从一种固态介质到另一种固态介质传热）、对流（从固态介质到移动流体传热，通常是空气），或者辐射（从两个表面温度不同的物体传热）。散热器通常由金属制成，如铝或铜，并带有大量翅片来增加表面积。
为了帮助冷却，可以通过散热器采用无源或有源冷却方法。 根据一般的经验，每瓦待耗散功率应当通过 10 平方英寸的散热器表面积耗散。大多数 LED 故障机理都与温度有关。 即使 LED 结温升高没有造成故障，它也会造成光输出下降、颜色发生变化和/或预期寿命显著降低。
普通的高亮度 （HB） LED仅将约45%的应用能量转换给可见光子，其余的则产生热量。如果产生的这些热量不能从LED充分散去，将会导致过热，并可能造成灾难性故障。即使不出现灾难性故障，LED 结温升高也会造成光输出下降、颜色发生变化、预期寿命显著缩短。
热量如何产生并影响LED
当在LED的PN结适当施加足够的电压时，电流会流经该PN结，同时产生光和热。但是，普通的高亮度（HB） LED仅将约45%的应用能量转换为光，其余的则产生热量。由于PN结较小，单位面积的生热率就大：一个1 W、1 mm2 的LED可产生高达
的热量。随着结温升高，LED 的正向电压和流明输出下降。为了延长使用寿命并保持性能，LED 工作期间的结温必须保持在制造商的规格范围内。
在恒定工作电流下，结温每升高10C，正向电压下降约20 mV。具体而言，在恒定电流350mA下，LED结温从25℃升至80℃ 时，正向电压下降0.17 V。
同样，结温从25℃升至80℃时，光输出下降10%。如果LED在25℃时产生90流明，那么在结温80℃时，它只会产生81流明。简言之，在恒定工作电流下，结温每升高10℃，发光效率下降约1.8%。
LED主波长决定了LED的颜色。对于单色LED，如图3所示的红色626nm LED，主波长随着结温升高而增加，同时颜色发生改变。
计算结温
固态照明设备的效率在很大程度上取决于结温，而结温又主要取决于三个因素：输入功率；LED 结和环境温度之间的热阻以及环境温度。输入功率决定产生多少热量，而热阻和环境条件决定如何有效地散热。两个重要导热路径的热阻会影响结温。一是封装底部的热触点和LED结之间的热阻。二是热触点到环境之间的热阻。
LED结的温度（
）是环境温度（
）与结到环境的热阻（下式中的
）和耗散功率
之积的总和。热阻是指每单位耗散功率的元器件温度升高值，单位为℃/W。
计算式子为：
在设计照明系统时，要了解LED器件从结到环境的导热路径，以确保最大热性能。 为了简单起见，这里只讨论了LED结和环境之间的热阻总和，但在实际的LED照明系统中，将会有大量热阻确定整个系统的导热路径。
低热阻允许在高电流下驱动LED，以便增加亮度，同时不存在因过热造成早期故障的过大风险。制造商的规格书中应当提供 LED 的最高结温和热阻。
封装提供帮助
LED结到封装底部热触点的热阻取决于封装的设计。可以开发更具热效率的设计，如芯片级封装 （CSP） 器件和板载 （COB） LED。
CSP技术不再有传统的次黏着基台，而是直接将LED芯片贴装到印刷电路板。直到最近，CSP才广泛用于LED，因为难以从如此小的器件中提取热量。但是，能效增加和耐温性升高已经解决了该问题。
CSP没有标准的定义，但业界通常认为“芯片级封装 LED”可以是尺寸与LED发光区域同等或者比LED发光区域大最多20%的器件。CSP具有比传统LED更低的热阻，这主要是由于 CSP LED 和印刷电路板散热器表面之间的金属对金属结合面。
例如，Samsung Semiconductor SCP8RT78HPL1R0S06E 的封装热阻只有 2°C/W。 Samsung 的 CSP 技术结合倒装片技术和磷光体涂层技术，从而无需金属线和塑料模具，因此可缩小传统 LED 封装的尺寸。
在 COB 方法中，制造商将大量芯片直接封装到基底上。Bridgelux的系列 LED 阵列的低热阻（范围从1.6°C/W 到低至 0.25°C/W）是通过导热路径和电气路径分离的 LED 芯片结构来实现的。要实现良好传热，有必要将 LED 连接到清洁、平整、光滑的散热器。此外，LED 和散热器之间还需使用导热界面材料 （TIM），以实现良好传热。
为了测定散热器平整度， 建议使用刀片作为直尺，查看刀片边缘和散热器之间是否有任何间隙。
导热界面材料和散热器
典型 LED 照明系统具有多个HB LED封装，这些封装连接到基底并安装到散热器上。由于LED不像传统白炽灯泡那样散发热量，因此它们产生的热量必须通过基底传导出去。传统导热基底包括两种类型的陶瓷：氧化铝或矾土和氮化铝。装配期间，基底底部表面应当与散热器的安装表面完全接触。在LED 和散热器之间使用导热界面材料 （TIM），以填充小空隙和气隙，从而帮助导热。若LED和散热器之间存在空隙，导热路径效率将下降。TIM可以有多种形式，如粘合剂、润滑脂、凝胶、导热垫、焊锡合金和环氧树脂。
散热器是这个散热结构的最后一部分。散热器将LED产生的热量带走，这样有助于结温保持在可接受限制内。散热器有三种工作方式：传导（从一种固态介质到另一种固态介质传热）、对流（从固态介质到移动流体传热，通常是空气），或者辐射（从两个表面温度不同的物体传热）。散热器通常由金属制成，如铝或铜，并带有大量翅片来增加表面积。
为了帮助冷却，可以通过散热器采用无源或有源冷却方法。 根据一般的经验，每瓦待耗散功率应当通过 10 平方英寸的散热器表面积耗散。大多数 LED 故障机理都与温度有关。 即使 LED 结温升高没有造成故障，它也会造成光输出下降、颜色发生变化和/或预期寿命显著降低。
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