Une idée fausse de l'éclairage LED est qu'il peut durer considérablement longtemps, par exemple 10 ans ou plus. Bien qu'un long cycle de vie soit certainement un avantage intrinsèque, il existe des points de défaillance. La plupart des mécanismes de dégradation et de défaillance qui régissent les performances et la durée de vie d'un luminaire LED sont causés par une gestion thermique inefficace. Les LED ne convertissent qu'une petite partie de l'énergie électrique en lumière et le reste est converti en chaleur. En tant que sous-produit du fonctionnement, de la chaleur est produite à la suite d'une recombinaison non radiative dans la jonction LED et d'un décalage de Stokes dans la couche de phosphore. Lors d'un fonctionnement à haute puissance et densité de courant plus élevée, ce qui est typique dans l'éclairage de mât élevé, une quantité substantielle de chaleur est générée. Si cette chaleur n'est pas dissipée correctement, l'accumulation thermique dans la LED entraîne une dépréciation de la lumière due à la dégradation et à l'extinction des luminophores, à la fissuration de la matrice, à la rupture du fil de liaison, à la fatigue du joint de soudure, à la carbonisation de l'encapsulant, etc.
La gestion thermique est un élément essentiel de la conception et de l'ingénierie des luminaires à LED. L'équilibre thermique dans un système à DEL est rompu par des conditions qui réduisent l'efficacité de la dissipation thermique. L'objectif de la gestion thermique est de construire un chemin thermique le long duquel la résistance thermique des composants est minimisée à un niveau requis, tout en maximisant la surface effective du chemin thermique et en minimisant la longueur du chemin thermique. La gestion thermique SSL se compose de deux sections : la conduction thermique et la convection. La conduction thermique permet de maximiser la capacité de conduction thermique du dissipateur thermique, du matériau d'interface thermique (TIM), de la carte de circuit imprimé à noyau métallique (MCPCB) et des interconnexions entre les boîtiers LED et le MCPCB. Cette partie de la gestion thermique comprend également la minimisation de la différence de coefficient de dilatation thermique (CTE) entre les composants le long du chemin thermique. Ceci est extrêmement important car les luminaires extérieurs peuvent subir des cycles de température répétés qui peuvent compromettre l'intégrité du chemin thermique.
L'évacuation de la chaleur résiduelle par convection thermique dépend du débit d'air ambiant et de la surface autour de laquelle l'air circule. Étant donné qu'il existe une disponibilité abondante de flux d'air autour du luminaire dans les environnements extérieurs, les luminaires à haut mât utilisent la convection naturelle pour dissiper la chaleur dans l'air. En règle générale, le dissipateur thermique est conçu avec une grande surface et une géométrie aérodynamique pour assurer une circulation d'air efficace.
