LED发热的原因
与传统光源一样，半导体发光二极管 (LED) 在工作期间也会产生热量，具体取决于整体发光效率。 在外加电能的作用下，电子和空穴的辐射复合产生电致发光，PN结附近辐射的光需要穿过芯片本身的半导体介质和封装介质才能到达外部（空气）。 综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光提取效率等，最终只有30-40%的输入能量转化为光能，其余60-70%的能量主要发生在非光能中。辐射复合形式的点阵振动转换热量。
芯片温度的升高会增强非辐射复合体，进一步削弱发光效率。 因为人们主观上认为大功率LED没有热量，事实上确实如此。 大量的热量很容易在使用过程中引起很多问题。 另外，很多第一次使用大功率LED的人并不了解如何有效解决散热问题，使得生产可靠性成为主要问题。 那么这里有一些问题让我们思考：LED是否会产生热量？ 它能产生多少热量？ LED 会产生多少热量？
在LED的正向电压作用下，电子从电源获取能量。 在电场的驱动下，PN结的电场被克服，发生从N区到P区的转变。 这些电子与 P 区的空穴复合。 由于漂移到P区的自由电子比P区的价电子具有更高的能量，因此电子在复合过程中回到低能态，多余的能量以光子的形式释放出来。 发射光子的波长与能量差Eg有关。 可以看出，发光区域主要在PN结附近，发光是电子与空穴复合释放能量的结果。 在半导体二极管中，电子在从半导体区到半导体区的整个旅程中都会遇到阻力。 简单地从原理上来说，半导体二极管的物理结构简单地来说，从原理上来说，半导体二极管从负极发射的电子数量和返回到正极的电子数量是相等的。 普通二极管，当发生电子空穴对复合时，由于能级差Eg的因素，释放的光子光谱不在可见光范围内。
在二极管内部的途中，电子由于电阻的存在而消耗功率。 消耗的功率符合电子学的基本定律：
P = I2 R = I2 (RN + + RP) + IVTH
注：RN为N区人体电阻
VTH为PN结的导通电压
RP 是 P 区的体电阻
消耗功率产生的热量为：
Q = 铂
其中：t是二极管通电的时间。
从本质上来说，LED仍然是一个半导体二极管。 因此，当LED正向工作时，其工作过程符合上述描述。 其消耗的电能为：
P LED = U LED × I LED
其中：U LED 是 LED 光源的正向电压
I LED 是流过 LED 的电流
消耗的电能转化为热量并释放：
Q＝P LED × t
注：t为上电时间
事实上，电子与P区空穴复合时释放的能量并不是由外部电源直接提供的，而是由于电子在N区，当没有外部电场时，其能级更高与 P 区相比。 价电子能级高于Eg。 当它到达P区并与空穴复合成为P区的价电子时，就会释放出如此多的能量。 Eg的大小由材料本身决定，与外部电场无关。 外部电源对电子的作用是推动其定向运动并克服PN结的作用。
LED产生的热量与光效无关； 多少百分比的电能产生光与剩余百分比的电能产生热量之间没有关系。 通过对大功率LED发热、热阻和结温概念的理解以及理论公式和热阻测量的推导，我们可以研究大功率LED的实际封装设计、评估和产品应用。 需要注意的是，热管理是现阶段LED产品发光效率较低的关键问题。 从根本上提高发光效率减少热能的产生是釜底抽薪。 这就需要芯片制造、LED封装和应用产品开发。 各方面技术进步。
