Одне з помилкових уявлень про світлодіодне освітлення полягає в тому, що воно може прослужити досить довго, наприклад, 10 років або більше. Хоча довгий життєвий цикл, безумовно, є внутрішньою перевагою, є моменти збоїв. Більшість механізмів деградації та відмови, які визначають продуктивність і термін служби світлодіодних світильників, викликані неефективним керуванням теплом. Світлодіоди перетворюють лише невелику частину електричної енергії в світло, а решта перетворюється в тепло. Як побічний продукт роботи, тепло утворюється в результаті безвипромінювальної рекомбінації в світлодіодному переході і стоксового зсуву в шарі люмінофора. При високій потужності та вищій щільності струму, що характерно для освітлення високої щогли, утворюється значна кількість тепла. Якщо це тепло не розсіюється належним чином, накопичення тепла всередині світлодіода спричиняє знецінення просвіту через деградацію та гасіння люмінофорів, розтріскування матриці, розрив дроту, втома паяного з’єднання, карбонізацію інкапсулянта тощо.
Управління теплом є важливою частиною проектування та розробки світлодіодних світильників. Теплова рівновага в світлодіодній системі порушується умовами, які знижують ефективність тепловідведення. Метою термічного управління є побудова теплового шляху, вздовж якого тепловий опір компонентів зводиться до необхідного рівня, максимізуючи ефективну площу теплового шляху та мінімізуючи довжину теплового шляху. Управління теплом SSL складається з двох розділів: теплопровідності та конвекції. Теплопровідність забезпечує максимальну теплопровідність радіатора, матеріалу термоінтерфейсу (TIM), друкованої плати з металевим сердечником (MCPCB) і з’єднань між світлодіодними пакетами та MCPCB. Ця частина управління температурою також включає мінімізацію різниці в коефіцієнті теплового розширення (CTE) між компонентами вздовж теплового шляху. Це надзвичайно важливо, оскільки зовнішні світильники можуть зазнавати багаторазових температурних циклів, що може порушити цілісність теплового шляху.
Відведення відпрацьованого тепла за допомогою теплової конвекції залежить від швидкості потоку навколишнього повітря та площі поверхні, навколо якої циркулює повітря. Оскільки повітряний потік навколо світильника є великою кількістю на відкритому повітрі, світильники з високою щоглою використовують природну конвекцію для розсіювання тепла в повітрі. Як правило, радіатор має велику площу поверхні та аеродинамічну геометрію для забезпечення ефективної циркуляції повітря.
