当热源面积远小于散热模组底板面积时，需增加考虑一个由于接触面积不相等所导致的扩散热阻。

考虑一轴对称的圆形LED光源紧贴在一圆形平板散热器上（见图2-3）。半径为r1的热源发出的热量Φ通过半径为r2、厚度为t、传热系数为k的平板散热器，传递到温度为t∝、表面传热系数为h的周围环境中。平板散热器其他表面均为绝热的。热源温度并不均匀，最高温度应该在中心处，周围热量向散热板扩散，温度较低。如果最高温度为tmax，热源与环境之间的热阻可定义为：

图2-3　圆形热源和散热器热扩散模型

Seri Lee等得到了tmax和Rtot的表达式，其结果是一个无穷级数的形式。随后他们提出了扩散热阻的概念，Rtot可以用一个简单的近似表达来表示。总热阻Rtot是散热器的一维导热热阻、散热器的扩散热阻和对流传热热阻之和［12］。

式中　Rcond——热传导热阻；

Rsp——扩散热阻；

Rconv——热对流热阻；

Ψ——无量纲扩散热阻。(www.daowen.com)

无量纲扩散热阻可表示为：

若式（2-21）用平均温度来表示总热阻，那么无量纲扩散热阻可表示为：

式中　ε——无量纲热源半径（或称热源集中度），；

τ——无量纲平板厚度（或称深宽比），；

λ＝；

Bi——等效比奥数，；

，有时k可用散热器的有效传热系数来代替，有时h＝hconv＋hr为散热器的有效传热系数。

如果热源和散热器为方形，可以用等效半径来近似计算。

热源的等效半径为：；散热器等效半径为：。