眾所周知，LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體 器件，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附著在一個支架上，是負極，另一端連接電源的正極，整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。
半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。
LED把電能轉(zhuǎn)化為光能的過程中，電流流過LED元器件時，PN結(jié)的溫度會上升，形成所謂的發(fā)光發(fā)熱，即電流越高，溫度越高，光的亮度就越高，看到這里很多人可能會說，既然如此，那為什么還要去控制LED的溫度呢？
要了解此問題，我們先來看看過高的溫度會對LED跟LED燈具造成怎樣的影響。
溫度對LED的影響
①LED主要由支架、銀膠、晶片、金線（銅線）、環(huán)氧樹脂所組成的，其中除了支架和環(huán)氧樹脂外，其余三種物料出現(xiàn)損害都能直接導致LED停止工作，而過高的溫度，正好就是以上三種物料的克星，在高溫的環(huán)境下LED的光衰會增大，減少LED的使用壽命，更有過者甚至能在一瞬間把金線（銅線）燒毀導致LED直接損壞。
②單體的LED并不能直接滿足使用需求，常常伴隨者LED一同出現(xiàn)的還有LED電源（驅(qū)動），電源本身就是一個發(fā)熱體，它有著自身的耐溫要求，如若溫度太高，會造成電源的失能甚至損害，從而導致LED燈具無法正常工作。
所以，解決LED跟LED燈具的溫度問題是刻不容緩的，也就是散熱。
散熱原理
傳統(tǒng)意義上的散熱就是所謂的傳遞熱量，而傳遞熱量的原理有以下三點：
1 傳導
眾所皆知，熱是能通過介質(zhì)傳導的，它能從溫度過高的位置傳遞到溫度過低的位置，既然如此，那么材料的傳導率、散熱體結(jié)構(gòu)造成的熱阻以及形狀大小都有可能對熱傳導進行干擾。
2 輻射
高中物理老師告訴我們，熱是往上走的，其實這就是所謂的輻射，它很極限與周圍的環(huán)境以及輻射體本身的材料。
3 對流
買樓房的人應該聽過一字樓這個概念，銷售一般會說這樣的樓房是很涼快的，確實如此，所謂的對流就是通過氣體或液體的流動來散熱，它的散熱速度一般取決于流動的速度，如若想在燈體上實現(xiàn)是很難的（考慮防水，安規(guī)等因數(shù)），不過也并非沒有具體參考以下圖示產(chǎn)品。
以上三點散熱，現(xiàn)在用到燈具上最多的是熱傳導，同樣這也是今天我們著重探討的話題。
熱傳導
閱讀以上文字的朋友應該注意到影響熱傳導的有三點，材料、結(jié)構(gòu)、尺寸。
1 材料
說到材料，我們得由LED燈具的組成來說，首先一個最常見的LED燈具是由散熱器（燈身）、LED、基板、電源驅(qū)動、光學元件組成的。其中發(fā)熱體有LED、驅(qū)動兩個，散熱體有散熱器、基板、或者鋁制的光學元件（導熱量幾乎可以忽略不計）。
· 散熱器
LED燈具的散熱器一般都是鋁制的，其中分為兩大類，以AL6060等鋁材為主的拉伸鋁，以ADC12為主的壓鑄鋁。其中ADC12的導熱系數(shù)為96.7w/m ℃，AL6060等鋁材為198~250w/m ℃不等，在導熱上后者是優(yōu)于前者的，看到這里有人可能會問，既然AL6060等鋁材導熱這么好，為什么還會有ADC12的出現(xiàn)呢？
①ADC12壓鑄鋁，它以量產(chǎn)快，可以滿足設計美觀上的大致要求（幾乎是你想到的造型都能呈現(xiàn)出來），不過因為可改動低，設計模具費用高，一般是采用在尺寸不是很大，不需要修改的產(chǎn)品上，同樣的它也因為價格相對便宜，所以長期占據(jù)在外殼市場上。
②拉伸鋁，導熱性強，模具成本低一般是壓鑄模的十分之一，長度變化也很靈活，加工量產(chǎn)快，然而它不能完全占據(jù)外殼的市場原因有以下幾點：硬度不足，容易變形、外觀基本只能是拉伸型，變化少，滿足不了市場外觀要求。
綜合以上兩點，可得出散熱拉伸鋁優(yōu)于壓鑄鋁，外觀實用性后者優(yōu)于前者，具體取決還要看設計的成本要求以及外觀要求。
· 基板
除了外殼之外，基板也是重要的散熱體之一，市面上常見的能用到LED燈具上的散熱基板有銅基板、鋁基板，其中導熱性銅基板優(yōu)于鋁基板，不過優(yōu)于價格相對高，很大部分的設計者或者企業(yè)都會選擇鋁基板作為散熱板。
2 結(jié)構(gòu)
①外觀上可以采用以下圖示中鰭片設計。
②在設計初期，應當想好電子元器件的擺放，避免出現(xiàn)以下幾種圖示中的共熱源情況。
③在結(jié)構(gòu)的允許下，最好不要把電源的位置固定到光源底下，因為按照熱流通的原理，熱是往上走的，在確實沒辦法控制的情況下，最好把傳導距離預留到3CM以上（至于為什么，請自行百度熱傳導相關知識）。設計平面如下圖。
3 尺寸
這個就不細說了，例如一平方米的材料導出1W的熱量，跟一平方米的材料導出100W的熱量，這個概念很清楚，沒有必要細說，在這里只能推薦是，在合理的范圍內(nèi)選用合理的尺寸。
散熱誤區(qū)
讀以上的資料，很多人應該明白熱導對于燈具散熱來說是至關重要的，所以很多人都會去選擇更好的散熱材料，從而迷信于那些所謂的價格高，沒有經(jīng)過多方驗證的高科技材料，其實有實驗得出，用普通的鋁散熱，經(jīng)過多次測試，熱沉的溫度也就只比某些所謂的高科技散熱材料高3-5°，也就是說，如果真能用到一種導熱特好的材料，在熱阻為零的情況下，只能把溫度降低3-5°而已，但成本上就另談其說了。
除了材料，熱管上面也存在很大的誤區(qū)，首先來說說什么是熱管，熱導管（稱熱管）是一種具有快速均溫特性的特殊材料，其中空的金屬管體，使其具有質(zhì)輕的特點，而其快速均溫的特性，則使其具有優(yōu)異的熱超導性能；熱管的運用范圍相當廣泛，最早期運用于航天領域，現(xiàn)早已普及運用于各式熱交換器、冷卻器、天然地熱引用等，擔任起快速熱傳導的角色，更是現(xiàn)今電子產(chǎn)品散熱裝置中最普遍高效的導熱（非散熱）元件。
這段介紹聽起來是很高大上，然而從熱沉導出的熱量最終需要通過空氣對流把熱帶走的，如果沒有散熱鰭片的支撐，熱管很快就會達到熱平衡，溫度同熱沉一起上升，那就沒有多大的意義了，而在熱管上增加鰭片的話，最終還是用鰭片散熱，而且鰭片和熱管的接觸點反而不如其他的方式接觸的好，另外也會導致成本的提高，散熱效果沒有得到改善。所以在使用熱管時，盡量要考慮其結(jié)構(gòu)合理性，不能盲目使用。
散熱三點，傳導、對流、輻射，其中傳導跟對流我已經(jīng)交代了，接下來談談輻射，其實這對燈具散熱來說是沒有多大的意義的，然而很多的人都會聽那些廠家說什么納米輻射材料什么的，其實這對燈具來說，真的是忽略不計的。為什么？首先對于燈具來說，溫度大概范圍是50-80°左右，而在這種情況下，就算輻射材料達到黑體輻射的輻射能力，也最多可以起到散熱的百分之幾的比重，而且涂層本身就是妨礙熱導的，從而影響到燈具的散熱。
