Производство светодиодных ламп становится актуальным и расширяется с каждым годом все больше и больше. В наше время светодиодные лампы применяют практически во всех сферах промышленности и бытового хозяйства: активно используют в помещениях, в дизайне при создании современной иллюминации на улицах городов.
Отличительной особенностью светодиодных ламп является срок использования, который в десятки раз выше люминесцентной или обычной. Появляется возможность экономить, так как они расходуют гораздо меньше электроэнергии.
Несмотря на цену, которая немного выше, чем цена на обычную лампу, качество эксплуатации и реальная экономия оказываются выгоднее.
Известно, что у большинства современных светодиодов критическая температура p-n перехода составляет 90–100 °С. Превышение этого порога приводит к полной потере работоспособности полупроводникового кристалла (светодиода). Компания Cree, являющаяся одной из самых передовых в области производства светодиодных изделий, провела исследования в области температурных режимов работы светодиодов. Результаты исследований были опубликованы в виде документов XLamp Thermal Management и Optimizing PCB Thermal Performance. Согласно этим исследованиям, работа светодиода при температуре, превышающей номинальную, пагубно сказывается не только на сроке службы, но и на эффективности работы светодиода. От температуры кристалла зависит и величина прямого падения напряжения на светодиоде, которую обозначили через (Vf ). С увеличением температуры напряжение уменьшается.
Величина падения напряжения зависит от конкретной модели светодиода.
Современные светодиоды имеют КПД порядка 30–40 %, что означает, что 60–70 % потребляемой мощности преобразуется в тепло. Например, 5-ваттный светодиод требует рассеивания 3,5 Вт тепла. Компания CREE в документе XLamp Thermal Management рекомендует пользоваться допущением, что в тепло преобразуется 75 % потребляемой мощности, данное допущение позволяет разрабатывать систему охлаждения с определенным запасом. Мощность, которую требуется рассеивать, можно рассчитать по формуле: