LED散热计算公式详解..
LED 散热设计原理及结温等相关技术参数的计算公式
LED 散热设计原理及结温等相关技术参数的计算公式2008-01-15 10:00:41 作者：戴维大功率LED的散热设计近年来，大功率LED发展较快，在结构和性能上都有较大的改进，产量上升、价格下降；还开发出单颗功率为100W的超大功率白光LED。
与前几年相比较，在发光效率上有长足的进步。
例如，Edison公司前几年的20W白光LED，其光通量为700lm，发光效率为35lm/W。
2007年开发的100W白光LED，其光通量为6000lm，发光效率为60lm/W。
又例如，Lumiled公司最近开发的K2白光LED，与其Ⅰ、Ⅲ系列同类产品比较如表1所示。
从表中可以看出：K2白光LED在光通量、最大结温、热阻及外廓尺寸上都有较大的改进。
Cree公司新推出的XLamp XR～E冷白光LED，其最高亮度挡QS在350mA时光通量可达107～114lm。
这些性能良好的大功率LED给开发LED白光照明灯具创造了条件。
前几年，各种白光LED照明灯具主要是采用小功率Φ5白光LED来做的。
如1～5W的灯泡、15～20W的管灯及40～60W的路灯、投射灯等。
这些灯具使用了几十到几百个Φ5白光LED，生产工艺复杂、可靠性差、故障率高、外壳尺寸大，并且亮度不足。
为改进上述缺点，这几年逐步采用大功率白光LED来替代Φ5白光LED 来设计新型灯具。
例如，用18个2W的白光LED做成的街灯，若采用Φ5白光LED 则要几百个。
另外，用一个1.25W的K2系列白光LED，可做成光通量为65lm的强光手电筒，照射距离可达几十米。
若采用Φ5白光LED来做则是不可能的。
图1 结温TJ与相对出光率关系图用大功率LED做的灯具其价格比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多，但它的节能效果及寿命比其他灯具也高的多。
如果在路灯系统及候机大厅、大型百货商场或超市、高级宾馆大堂等用电大户的公共场所全部采用LED灯具，其一次性投资较高，但长期的节电效果及经济性都是值得期待的。
LED散热设计与计算公式
三：热阻（表征阻止热量传递的能力的综合参量），单位℃/W，方程式中用 “R”或“θ”表示。 导热热阻：R=L/（KA），L为平板厚度；A为平板垂直于热流方向的截面积； K为平板材料的导热率。 对流换热热阻：R=1/（hA），h为对流换热系数，A 为换热面积； 辐射热阻： 1，对于两个物体表面的辐射：R=1/（A1F1-2）或1/（A2F2-1） 2，对于物体与环境大气的辐射：R=1/（hrA） 式中：A,A1，A2为物体互辐 射的表面积；F1-2和F2-1为辐射角系数；hr为辐射换热系数； 以上三种热阻 或综合热阻也可以用以下的公式定义： R12=（T1-T2）/Q（T1＞T2） 式中： T1，T2为某两点位置的温度；Q为通过的1,2点的传导热速率，则R12为1,2点 件的热阻。虽然热阻单位不同但其值是等效的，例：1℃/W=1K/W 四：接触热阻，单位㎡*K/W,在公式中用Rc表示； 对于单位面积的交界面接触 热阻定义为：Rc=(T2A-T2B)/Q，其中，T2A,T2B为两交接面的表面温度，Q为 通过交接面的传热速率。 减少触热阻的措施： 1. 增加借组部分面积，增加 结合压力，减小结合面粗糙度，提高结合面的平面度， 2. 选择导热率达界面 流体，自然状态下界面空隙的流体多为空气，而空气的导热系数极低 （0.023W/m*k）而在界面涂上有较高的导热能力的物体 五：散热器的设计及选择； ①；定义热边界条件（系统总的热耗散功率Q,最大 工作的温度TA,元器最大允许工作温度TJ） ②；估算系统热阻Rja=（Tj-Ta）/Q ③；估算散热热阻Rba=(Tj-Ta)/Q-Rjb ④；设计/选择散热器(根据估算的Rba为 初始目标进行散热器的设计或从散热设备制造商提供的规格数据选择合适的 散热器)
LED 散热设计与计算公式
一：LED灯具热分析公式： Ｔj ≧Ta + (
已发(修改)艾比森告诉您LED显示屏散热量的计算
艾比森告诉您LED显示屏散热量的计算我们知道LED显示屏怕热、怕水，热对LED显示屏性能的影响是致命的，直接影响显示屏使用过程的稳定性以及显示屏的使用寿命。
因此，为了减少热量对显示屏的影响，我们需要清楚显示屏的散热特点，进而对显示屏做出合理的散热设计。
针对LED显示屏的散热量，本文进行了推导演算，以期对LED显示屏的研发设计以及LED显示屏的工程安装能起一定的借鉴作用。
一、LED显示屏散热量的计算1、条件设定设，LED显示屏的像素间距为P(单位mm)，LED显示屏的面积为S(单位m2)，LED屏的亮度为L屏（单位cd/m2），LED显示屏的输入功率为W屏（单位W）。
设，所用RGB灯珠的光强分别为IR 、IG和IB（单位cd），对应的输入功率为WR 、WG和WB（单位W）。
2、RGB组成的像素点的光辐射功率计算计算每一个像素点，在白平衡时能产生的光辐射功率，计算可以如下：因为在显示屏白平衡时，RLED、GLED和BLED的强度比约为3:6:1，因此对于亮度为L屏（单位cd/m2）的显示屏在白屏的情况下，每个像素点的光强度I 像素=L屏（cd/m2）÷点数/m2÷η（η为光的系统损耗度，一般可取0.9左右）；则R、G、B所占的光强值分别为：则LED显示屏要达到亮度为L屏的白平衡时，R、G、BLED灯的输入电功率可近似为：设上述R、G、BLED灯珠芯片的电光转换效率分别为ηr 、ηg和ηb（电光转换效率LED芯片将电能转变为光能的效率）。
则上述每像素RGBLED辐射的光功率为：每像素RGBLED产生的热功率为：3、整块LED显示屏光的总辐射功率的计算由于显示屏的像素点个数=显示屏的面积/像素间距的平方=所以，LED显示屏辐射的光功率：=显示屏像素点个数×每个像素点产生的光功率=W屏 LED 光LED显示屏LED灯产生的热功率：=显示屏像素点个数×每个像素点产生的热功率W屏 LED 热4、LED显示屏产生的热功率LED显示屏产生的热量除来源于LED灯产生的热外，还包括了电子电路、驱动系统等产生的热，整个LED显示屏产生的热量的计算可参照以下2个方式。
LED散热计算公式详解..
LED散热计算公式详解..LT大功率LED的散热问题：LED是个光电器件，其工作过程中只有15%～25%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的温度升高。
在大功率LED中，散热是个大问题。
例如，1个10W白光LED若其光电转换效率为20%，则有8W的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温（TJ）上升超过最大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。
因此在大功率LED灯具设计中，最主要的设计工作就是散热设计。
另外，一般功率器件（如电源IC）的散热计算中，只要结温小于最大允许结温温度（一般是125℃）就可以了。
但在大功率LED散热设计中，其结温TJ要求比125℃低得多。
其原因是TJ对LED的出光率及寿命有较大影响：TJ越高会使LED的出光率越低，寿命越短。
K2系列白光LED的结温TJ与相对出光率的关系。
在TJ=25℃时，相对出光率为1；TJ=70℃时相对出光率降为0.9；TJ=115℃时，则降到0.8了。
：TJ=50℃时，寿命为90000小时；TJ=80℃时，寿命降到34000小时；TJ=115℃时，其寿命只有13300小时了。
TJ在散热设计中要提出最大允许结温值TJmax,实际的结温值TJ应小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。
大功率LED的散热路径.大功率LED在结构设计上是十分重视散热的。
图2是Lumiled公司K2系列的内部结构、图3是NICHIA公司NCCW022的内部结构。
从这两图可以看出：在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫，它能使管芯的热量通过散热垫传到外面去。
大功率LED是焊在印制板（PCB）上的，如图4所示。
散热垫的底面与PCB 的敷铜面焊在一起，以较大的敷铜层作散热面。
为提高散热效率，采用双层敷铜层的PCB，其正反面图形如图5所示。
这是一种最简单的散热结构。
热是从温度高处向温度低处散热。
大功率LED主要的散热路径是：管芯→散热垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。
LED灯珠散热计算方法及公式.
2019/6/25
27
Ifmax(mA)
电流降级曲线
小功率LED
Ta（℃）
实际数据
1
外推数据
实际数据
外推数据
实际数据
外推数据
2019/6/25
测试时间（小时） 10
二、LED的热工模型
1. LED热量的来源
•输入的电能中（约85%）因无效复合而产生的热量；
•来自工作环境的热量。
2. LED的热工模型
•LED芯片很微小，其热容可忽略；
•输入电能中大部分（约85%）转化为热量，一般计 算中忽略转化为光的部分能量（约15%），假设所有 的电能都转变成了热；
绿色
+0.04
+0.05
nm/℃
蓝绿色
+0.04
+0.05
nm/℃
蓝色
+0.04
+0.05
nm/℃
白光LED色温—结温飘移曲线
CCT (K)
白色
2019/6/25
Tj（℃） 6
(3)正向压降Vf结温Tj的关系 Vf（Tj2）= Vf（Tj1）+kΔ Tj
k=Δ Vf/Δ Tj ：正向压降随结温变化的系数，通常取-2.0mV/℃.
环氧树脂热膨胀系数随温度变化曲线
Hale Waihona Puke 2019/6/259
(7)热对LED寿命的影响
不同温度下AlInGaP Power LED老化测试结果
相 对 光 输 出
实际数据 外推数据 实际数据 外推数据 实际数据 外推数据
测试时间（小时）
LED散热器各部分热阻及其影响因素
⑶.产热功率的影响：同一散热器，同样环境下，实际产热功率越大，散热器的热阻反而略有减小。
所以散热器的总热阻不仅与散热器的散热面积、几何尺寸、表面材料的辐射系数等自身因素有关，还受LED的产热功率以及周围环境的对流系数等外部因素的影响，并不是一个恒定的数值。但一般来说，在自然对流情况下对流系数变化并不大，正常情况下LED产热功率的变化也不会太大，对热阻的影响应该很小。为便于分析和计算，我们在应用时可近似认为散热器的总热阻是一定的。
Q产=a.W⑵
Q导=b.s.(T1-T2)/L⑶
式中
Q产——LED工作时产生的热量
Q导——散热器本身导出的热量
T1——与铝基板接触点处散热器的温度
T2——散热器外表面平均温度
a——LED产热系数
W——为LED灯实际功率
b——散热器材料综合导热系数
s——散热器平均传热面积
L——散热器热传导平均距离
对于特定散热器b、s、L是一定的，因此公式⑶可简化为Q导=m.(T1-T2)，其中m=b.s/L，经推导可知m.(T1-T2)=a.W，因此(T1-T2)=a.W/m，带入公式⑴可知R导=a/m，由此公式可以看出对于特定散热器，在LED灯源一定的情况下，散热器的热阻是一个定值。另外，在热阻计算公式中W代表的是LED的总功率，而LED在工作中一部分功率用于发光，一部分功率转变为热能，因此既然是计算热阻，公式中的W换成产热功率(a.W)更为科学，这样R导=1/m=L/(b.s),就是说散热器本身热阻与电阻一样，是一个仅跟散热器本身参数有关的常数，它与散热器平均传热距离成正比，与散热器平均传热面积、散热器材料导热系数成反比。
LED散热器各部分热阻及其影响因素
LED灯具的热分析与散热设计
LED灯具的热分析与散热设计LED的主要失效形式之一是热失效，随着温度的增加不但LED的失效率大大增加而且LED光衰加剧、寿命缩短，因此热设计是LED灯具结构设计中不可忽略的一个环节。
大功率LED灯具的外壳防护等级一般都在IP65以上，热量不能通过空气对流的方式发散到灯具外部。
所以是否有良好的导热途径将LED的热量传到灯具外壳；选择合适的导热材料等灯具散热方面的设计直接决定了产品的成功与否。
1．LED灯具的热阻计算方法对灯具结构进行热分析是设计灯具时必须完成的一项工作。
由于灯具是在开启后逐渐升温最后达到热稳定状态，也就是说热稳定状态时各点的温度最高，所以散热计算一般只考虑稳态的情况，瞬态的热分布情况并不重要。
因此应在灯具处于热稳定状态时计算灯具散热的情况。
LED灯具热分析公式：Tjmax ≥ Ta +( Rth b-a×Ptotal) +( Rth j-sp×Pled)Tjmax —— LED理论结点温度Ta ——使用环境温度Rthb-a ——灯具散热部件总热阻Ptotal —— LED总功率Pled ——单颗LED功率Rth j-sp ——单颗LED的热阻考虑到灯具使用环境温度Ta（-20℃—45℃）受外部条件限制一般是不可控的，另外为满足照明效果LED 灯具总功率Ptotal、单颗LED功率Pled在设计前应已经确定不可更改，最后单颗LED的热阻目前一般为8℃/W。
依照LED灯具热分析公式，只有依靠减少灯具散热部件热阻的方法达到散热效果。
下面以一个有16颗LED（1W 、CREE XR-E系列）的灯具为实例进行计算Tjmax=150℃Ta=45℃Ptotal = 1.155W×16=18.48WPled =0.35A×3.3V=1.155WRth j-sp=8℃/WRth b-a ≤(Tjmax —Ta - Rth j-sp×Pled)/ PtotalRth b-a ≤(150℃—45℃ - 8℃/W×1.155 W)/ 18.48 WRth b-a ≤5.182℃/W由以上计算可以得出：散热部件热阻Rth b-a ≤5.182℃/W时灯具才可以在45℃的外部环境中使用。
大功率LED散热设计详解
散热知识详解对作大功率LED照明的朋友应该有一定的帮助热传递的原理与基本方式学过中学物理的朋友都知道，热传递主要有三种方式：第一传导：物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。
相对而言，热传导方式局限于固体和液体，因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。
热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。
其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量;K为材料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数越高，其比热的数值也就越低。
举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差;ΔL 则是两端的距离。
因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。
热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。
第二对流：对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。
具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。
自然对流指的是流体运动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。
相反地，温度低的流体，密度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力;强制对流则是流体受外在的强制驱动(如风扇带动的空气流动),驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动，因此这种热对流更有效率和可指向性。
热对流的公式为“Q=H×A×ΔT”。
公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量;H为热对流系数值，A则代表热对流的有效接触面积;ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。
大功率led散热的计算方法器
关于散热器选择的计算方法一，用于计算的参数定义：Rt─── 总内阻，℃/W；Rtj───器件的内热阻，℃/W；Rtc───器件与散热器界面间的界面热阻，℃/W；Rtf─── 散热器热阻，℃/W；Tj─── 发热源器件自有温度，℃；Tc───发热源器件表面壳温度，℃；Tf─── 散热器温度，℃；Ta─── 环境温度，℃；Pc───器件使用功率，W；ΔTfa ─── 散热器温升，℃；二，散热计算公式：Rtf =(Tj-Ta)／Pc - Rtj -Rtc式中：Rff（散热器热阻）是选择散热器的主要依据。
Tj 和Rtj 是发热源器件提供的参数（前述），Pc 是设计要求的参数，Rtc 可从热设计专业书籍中查表。
（1）计算总热阻Rt：Rt= (Tjmax-Ta)／Pc（2）计算散热器热阻Rtf 或温升ΔTfa：Rtf = Rt－Rtj－RtcΔTfa＝Rtf×Pc（3）确定散热器按照散热器的工作条件（自然冷却或强迫风冷），根据Rtf 或ΔTfa 和Pc 选择散热器，查所选散热器的散热曲线（Rtf 曲线或ΔTfa 线），曲线上查出的值小于计算值时，就找到了合适的散热器。
对于型材散热器，当无法找到热阻曲线或温升曲线时，可以按以下方法确定：按上述公式求出散热器温升ΔTfa，然后计算散热器的综合换热系数α：α＝7.2ψ1ψ2ψ3{√√ [(Tf-Ta)／20]}式中：ψ1─── 描写散热器L/b 对α的影响，（L 为散热器的长度，b 为两肋片的间距）；ψ2─── 描写散热器h/b 对α的影响，（h 为散热器肋片的高度）；ψ3─── 描写散热器宽度尺寸W 增加时对α的影响；√√ [(Tf-Ta)／20]───描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对α的影响；以上参数可以查表得到。
计算两肋片间的表面所散的功率q0q0 =α×ΔTfa×（2h+b）×L根据单面带肋或双面带肋散热器的肋片数n,计算散热功率Pc′单面肋片：Pc′＝nq0双面肋片：Pc′＝2nq0若Pc′ ＞Pc 时则能满足要求。
LED灯珠散热计算方法及公式课件
AlInGaP类LED光输出与结温关系图 相 对 光 输 出
红色 橙红色 黄色
InGaN类LED光输出与结温关系图 相 对 光 输 出
绿色 蓝绿色 蓝色 白色 深蓝色
Tj（℃） 2018/10/26
Tj（℃） 4
②光通量与环境温度的关系
相 对 光 通 量
橙红色 黄色
Ta（℃）
•Ta=100℃时，LED的光通量将下降至室温时的一半左右。
•输入的电能中（约85%）因无效复合而产生的热量； •来自工作环境的热量。
2. LED的热工模型
•LED芯片很微小，其热容可忽略； •输入电能中大部分（约85%）转化为热量，一般计 算中忽略转化为光的部分能量（约15%），假设所有 的电能都转变成了热； •在LED工作热平衡后，
Tj= Ta+RthjaPd
2018/10/26 8
(6)热对LED电通道（欧姆接触/固晶界面）的影响
•引致封装物质的膨胀或收缩； •封装物质的膨胀或收缩产生的形变应力，使欧姆接 触/固晶界面的位移增大，造成LED开路和突然失效。
环氧树脂热膨胀系数随温度变化曲线
2018/10/26
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(7)热对LED寿命的影响
不同温度下AlInGaP Power LED老化测试结果
白光LED色温—结温飘移曲线
CCT (K)
白色
Tj（℃）
2018/10/26
6
(3)正向压降Vf结温Tj的关系 Vf（Tj2）= Vf（Tj1）+kΔ Tj
k=Δ Vf/Δ Tj ：正向压降随结温变化的系数，通常取-2.0mV/℃.
2018/10/26
7(4Leabharlann 热对发光效率η v的影响η v= Фv Pd = Фv If ·Vf
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大功率LED的散热问题：LED是个光电器件，其工作过程中只有15%～25%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的温度升高。
在大功率LED中，散热是个大问题。
例如，1个10W白光LED若其光电转换效率为20%，则有8W的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温（TJ）上升超过最大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。
因此在大功率LED灯具设计中，最主要的设计工作就是散热设计。
另外，一般功率器件（如电源IC）的散热计算中，只要结温小于最大允许结温温度（一般是125℃）就可以了。
但在大功率LED散热设计中，其结温TJ要求比125℃低得多。
其原因是TJ对LED的出光率及寿命有较大影响：TJ越高会使LED的出光率越低，寿命越短。
K2系列白光LED的结温TJ与相对出光率的关系。
在TJ=25℃时，相对出光率为1；TJ=70℃时相对出光率降为0.9；TJ=115℃时，则降到0.8了。
：TJ=50℃时，寿命为90000小时；TJ=80℃时，寿命降到34000小时；TJ=115℃时，其寿命只有13300小时了。
TJ在散热设计中要提出最大允许结温值TJmax,实际的结温值TJ应小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。
大功率LED的散热路径.大功率LED在结构设计上是十分重视散热的。
图2是Lumiled公司K2系列的内部结构、图3是NICHIA公司NCCW022的内部结构。
从这两图可以看出：在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫，它能使管芯的热量通过散热垫传到外面去。
大功率LED是焊在印制板（PCB）上的，如图4所示。
散热垫的底面与PCB 的敷铜面焊在一起，以较大的敷铜层作散热面。
为提高散热效率，采用双层敷铜层的PCB，其正反面图形如图5所示。
这是一种最简单的散热结构。
热是从温度高处向温度低处散热。
大功率LED主要的散热路径是：管芯→散热垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。
若LED的结温为TJ，环境空气的温度为TA,散热垫底部的温度为Tc（TJ＞Tc＞TA），散热路径如图6所示。
在热的传导过程中，各种材料的导热性能不同，即有不同的热阻。
若管芯传导到散热垫底面的热阻为RJC（LED的热阻）、散热垫传导到PCB面层敷铜层的热阻为RCB、PCB传导到环境空气的热阻为RBA,则从管芯的结温TJ传导到空气TA的总热阻RJA与各热阻关系为：RJA=RJC+RCB+RBA各热阻的单位是℃/W。
可以这样理解：热阻越小，其导热性能越好，即散热性能越好。
如果LED的散热垫与PCB的敷铜层采用回流焊焊在一起，则RCB=0，则上式可写成：RJA=RJC+RBA散热的计算公式若结温为TJ、环境温度为TA、LED的功耗为PD,则RJA与TJ、TA及PD的关系为：RJA=（TJ－TA）/PD (1)式中PD的单位是W。
PD与LED的正向压降VF及LED的正向电流IF的关系为：PD=VF×IF (2)如果已测出LED散热垫的温度TC，则(1)式可写成：RJA=(TJ－TC)/PD+(TC－TA)/PD则RJC=(TJ－TC)/PD (3)RBA=(TC－TA)/PD (4)在散热计算中，当选择了大功率LED后，从数据资料中可找到其RJC值；当确定LED的正向电流IF后，根据LED的VF可计算出PD；若已测出TC的温度，则按（3）式可求出TJ来。
在测TC前，先要做一个实验板（选择某种PCB、确定一定的面积）、焊上LED、输入IF电流，等稳定后，用K型热电偶点温度计测LED的散热垫温度TC。
在（4）式中，TC及TA可以测出，PD可以求出，则RBA值可以计算出来。
若计算出TJ来，代入（1）式可求出RJA。
这种通过试验、计算出TJ方法是基于用某种PCB及一定散热面积。
如果计算出来的TJ小于要求（或等于）TJmax，则可认为选择的PCB及面积合适；若计算来的TJ大于要求的TJmax，则要更换散热性能更好的PCB，或者增加PCB的散热面积。
另外，若选择的LED的RJC值太大，在设计上也可以更换性能上更好并且RJC值更小的大功率LED，使满足计算出来的TJ≤TJmax。
这一点在计算举例中说明。
各种不同的PCB目前应用与大功率LED作散热的PCB有三种：普通双面敷铜板（FR4）、铝合金基敷铜板（MCPCB）、柔性薄膜PCB用胶粘在铝合金板上的PCB。
MCPCB的结构如图7所示。
各层的厚度尺寸如表3所示。
其散热效果与铜层及金属层厚如度尺寸及绝缘介质的导热性有关。
一般采用35μm铜层及1.5mm铝合金的MCPCB。
柔*PCB粘在铝合金板上的结构如图8所示。
一般采用的各层厚度尺寸如表4所示。
1～3W星状LED采用此结构。
采用高导热性介质的MCPCB有最好的散热性能，但价格较贵。
计算举例这里采用了NICHIA公司的测量TC的实例中取部分数据作为计算举例。
已知条件如下：LED：3W白光LED、型号MCCW022、RJC=16℃/W。
K型热电偶点温度计测量头焊在散热垫上。
PCB试验板：双层敷铜板（40×40mm）、t=1.6mm、焊接面铜层面积1180mm2背面铜层面积1600mm2。
LED工作状态：IF=500mA、VF = 3.97V。
用K型热电偶点温度计测TC，TC=71℃。
测试时环境温度TA = 25℃.1.TJ计算TJ=RJC×PD+TC=RJC（IF×VF）+TCTJ=16℃/W（500mA×3.97V）+71℃=103℃2.RBA计算RJA=（TC－TA）/PD=（71℃－25℃）/1.99W=23.1℃/W3.RJA计算RJA=RJC+RBA=16℃/W+23.1℃/W=39.1℃/W如果设计的TJmax=90℃，则按上述条件计算出来的TJ不能满足设计要求，需要改换散热更好的PCB或增大散热面积，并再一次试验及计算，直到满足TJ≤TJmax为止。
另外一种方法是，在采用的LED的RJC值太大时，若更换新型同类产品RJC=9℃/W(IF=500mA时VF=3.65V)，其他条件不变，TJ计算为：TJ=9℃/W（500mA×3.65V）+71℃=87.4℃上式计算中71℃有一些误差，应焊上新的9℃/W的LED重新测TC（测出的值比71℃略小）。
这对计算影响不大。
采用了9℃/W的LED后不用改变PCB 材质及面积，其TJ符合设计的要求。
PCB背面加散热片若计算出来的TJ比设计要求的TJmax大得多，而且在结构上又不允许增加面积时，可考虑将PCB背面粘在"∪"形的铝型材上（或铝板冲压件上），或粘在散热片上，如图10所示。
这两种方法是在多个大功率LED的灯具设计中常用的。
例如，上述计算举例中，在计算出TJ=103℃的PCB背后粘贴一个10℃/W 的散热片，其TJ降到80℃左右。
这里要说明的是，上述TC是在室温条件下测得的（室温一般15～30℃）。
若LED灯使用的环境温度TA大于室温时，则实际的TJ要比在室温测量后计算的TJ要高，所以在设计时要考虑这个因素。
若测试时在恒温箱中进行，其温度调到使用时最高环境温度，为最佳。
再谈大功率散热问题的解决大功率LED灯是否能正常工作,灯珠的质量好坏,与大功率LED的散热有直接关系.现在大功率LED灯散热都是采用自然散热.效果并不理想. LED大功率灯由LED;散热结构;驱动器;透镜组成. 散热部分是一个很重要的部分. 散热的好坏直接影响大功率LED灯的使用寿命和条件。
1.关于金属散热基板，目前有铝基板和铜基板，作为专业制造的金属基板的厂家，建议大家采用性价比高的铝基板。
铜基板与铝基板的价格相差很多，铜基板在热的传导性方面是比铝要好，但成本与重量比铝高得多了,建议用铝基板。
再则现在有些大功率LED厂家在大功率LED灯具上加一温控开关，并设定其温度值，当此处温度高于该值时就降低电流。
缺点是灯光会暗一些,但是影响不打，故该办法还是可行的温度保护是必须的，产品不但需要同时也是对客户的负责。
那多少温度保护才合适呢？计算下吧。
最高环境温度，夏天40℃，在夏日光暴晒50℃，50℃环境温度是实际的，参见一般大功率LED规格书结温度在120℃是可以承受的，芯片到铝基板的热阻，规格书一般推荐10-15℃，那LED基板要保证在120-15=105℃。
好，保留温差取50--105℃中间值77.5℃，一般电子元器件工作温度在85℃是可靠的，77℃是符合这个原则的。
建议77℃开始启动保护，85℃前大幅度的减低电流，90℃彻底完成产品温度保护功能。
一个值得回味的问题：为何不在温度还没有升起来的时候就控制一个较小的电流？这样使用户也不会觉得不适，同时温度又不会升得很快，甚至不会达到过高的温度。
我觉得降低电流来减少发热，同时又不降低亮度是不现实的。
这样就有了1W和3W大功率LED灯珠共体这种做法。
也就是所在大功率温度升到一定的高的时候把大功率从3W降到1W那样就不会让温度继续上升，有效控制了大功率LED的温度问题。
总的来说：1.提高其发光效率。
现现高功率LED已达到50-70LM/W，发展的方向将达到140lm/W以致更高。
可以想象这将对热量问题从根本上改善。
2.加强散热。
这是目前情况下有效的解决手段。
我现在自已用的一个LED灯，用在床头照明用。
不过不是高功率型的。
是自已用白光LED做的。
一开始电流太大，总烧灯仔。
增加散热孔效果不很理想。
计算后发现其电流达到56mA(分两路，每路约28mA)。
后来重新计算了电流，更改元件，控制电流到15mA左右，热量有很大改观。
当然亮度也不一样。
我见过的方案是大功率路灯使用的，主要是使用铝基板，铜基板经济性差一点，不过可以增加铜导热管。
还有加风扇的，虽然风扇的寿命差一点，不过总比换LED划算，而且有两台风扇，采用温度保护，超温后逐渐开启2台风扇，然后还可以再在超温的同时关闭部分LED，以降低总功率，实际上和降低电流效果类似。
所谓大功率LED只是相对于以前的LED而言，实际功率并不是很大，一般只有1~2W。
在多的都是芯片叠加出来的，现在很多公司都在推出这种LED，你只要在电子工程专辑的网站上搜索一下LED，你会发现最近新推出的LED大都是大功率LED。
当LED的电流小于150mA是为小功率的LED(又叫LED).当流过LED的电流大于150mA时称为功率LED(HBLED).也可以考虑热管导热,有液态单相和液态/气态两相。
如果功率大了，这种就一定要用。
CPU散热现在已经开始使用了。
LED散热也偶然见到有人用。
摘要：考虑热导率与散热方式的影响，使用大型有限元软件ANSYSl0.0模拟并分析了大功率LED热分布。
通过分析不同封装、热沉材料及散热方式对LED热分布与最大散热能力的影响，指出解决LED散热问题的关键不是寻找高热导率的材料，而是改变LED的散热结构或者散热方式。