隨著以GaN和SiC為代表的第三代半導體的興起，高效大功率LED作為半導體光源，相比傳統(tǒng)照明光源，更節(jié)能、使用壽命更長、使用電壓更低、開光時間更短。大功率LED技術迅速發(fā)展，有著極為廣闊的應用前景，而器件的可靠性是實現(xiàn)其廣泛應用的保證。
大功率LED光源制造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發(fā)和應用，各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展，這使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。然而，LED照明系統(tǒng)的發(fā)展在很大程度上受到散熱問題的影響，對于大功率LED而言，散熱問題已經(jīng)成為制約其發(fā)展的一個瓶頸問題。
而半導體制冷技術具有體積小、無須添加制冷劑、結構簡單、無噪聲和穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，隨著半導體材料技術的進步，以及高熱電轉換材料的發(fā)現(xiàn)，利用半導體制冷技術來解決LED照明系統(tǒng)的散熱問題，將具有很現(xiàn)實的意義。
利用半導體制冷系統(tǒng)總體設計方案：
LED散熱控制系統(tǒng)由溫度設定模塊、復位模塊、顯示模塊、溫度采集模塊、控制電路模塊及制冷模塊組成。該系統(tǒng)以微處理器為控制核心，與溫度采集模塊通信采集被控對象的實時溫度，與溫度設定模塊通信設定制冷啟動溫度和強制冷溫度。
利用C語言對未處理編程可實現(xiàn)，當采集的實時溫度小于制冷啟動溫度時，無PWM調制波輸出，制冷模塊處于閑置狀態(tài);當采集的實時溫度大于制冷啟動溫度但小于強制冷溫度時，輸出一定占空比的PWM調制波，制冷模塊啟動小功率的制冷方式;當采集的實時溫度大于強制冷溫度時，輸出一定占空比的PWM調制波，制冷模塊啟動大功率的制冷方式。
大功率LED光源相比于傳統(tǒng)照明有多重優(yōu)勢。使用壽命較長，大功率LED路燈使用壽命高達50,000小時以上;更加節(jié)能，比高壓鈉燈節(jié)電80%以上;更加綠色環(huán)保，大功率LED路燈不含鉛、汞等污染元素，對環(huán)境沒有仸何污染;使用更加安全，耐沖擊，抗震力強，LED發(fā)的光在可見光范圍內，無紫外線和紅外輻射，并且沒有燈絲和玻璃外殼，沒有傳統(tǒng)燈管碎裂的問題。LED路燈以可以替代傳統(tǒng)照明的使用，因為它在功能照明應用上實現(xiàn)產品兼容、可互換，并實現(xiàn)模組話、規(guī)格化和標準化。大功率LED路燈的光衰小，一年的光衰不到5%，使用10年仍可達到道路使用照度要求，而傳統(tǒng)照明光衰大，一年左右就已經(jīng)下降30%以上。
