用大功率LED做的灯具其价格目前比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多，但它的节能效果及寿命也比其他灯具高得多。如果在路灯系统及民航候机大厅、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。
目前主要采用1～3W大功率白光LED作照明灯，因为其发光效率高、价格低、应用灵活。
1．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I。ED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的芯片温度会急速上升，当其结温（Ti）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Ti要求比125℃低得多。其原因是Ti对LED的出光率及寿命有较大影响，Ti越高会使LED的出光率越低，寿命越短。
下图是K2系列白光LED的结温Tj与相对出光率的关系曲线。在Tj=25℃时，相对出光率为100%;Ti=70℃时，相对出光率降为90%;Tj=115℃时，则降到80%了。
下表Edison公司给出的大功率白光LED的结温Ti在亮度衰减70%时与寿命的关系（不同LED生产厂家的寿命并不相同，仅做参考）。
在表中可看出：Tj=50℃时，寿命为90000h;Tj=80℃时，寿命降到34000h;Tj=115℃时，其寿命只有13300h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。
2．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。下图是NICHIA公司NCCW022的内部结构。从这个图可以看出：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，如上图所示。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、反面图形如下图所示。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I，ED主要的散热路径是：管芯一散热垫一印制板敷铜层一印制板一环境空气。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Te（Tj>Tc>TA），散热路径如下图所示。
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
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，则下式可写成
(1)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
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
如果已测出LED散热垫的温度Tc，则可写成
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R。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，则按上式可求出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，至少工作lOmin以上等稳定后，用K型热电偶点温度计测LED的散热垫温度Tc。
在上式中，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，代入式中可求出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，或增加PCB的散热面积。
另外，若选择LED的RjC值太大，在设计上也可以更换性能更好且Rjc值更小的大功率LED，以满足计算出来的Tj≤Tjmax。
(2)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)和柔性薄膜PCB用胶粘在铝合金板上的PCB。
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