LED作为新世纪照明体光源,因其具备的独特优越性,如纯色性好、发光效率高、显色指数高、响应时间短、寿命长、可靠性高、体积小、节能、环保等而得到国内外的广泛关注和应用。本文结合市场上一典型100 W大功率LED路灯样件,以LED路灯的散热和热结构设计为主要研究内容,开展系统的结构设计、热分析与优化研究,具体如下:　　(1)100 W大功率LED路灯热特性测试与分析。基于100 W大功率LED路灯样件为研究对象进行实验测试。通过灯珠的平均热阻测试、灯珠的平均光功率测试和路灯上各灯珠引脚处温度的测试,计算出LED路灯各芯片结温。并在LED路灯结温测试中,通过四组热阻测试实验取平均值排除偶然性。　　(2)基于LED路灯热特性的ANSYS仿真与实验验证分析。对LED路灯系统进行ANSYS热和热应力仿真分析,并从 LED路灯仿真模型的芯片结温分布云图,分析LED路灯的结温分布状态和LED最大结温。通过各芯片结温的仿真与实验结果对比分析,从而验证了ANSYS仿真的可行性。　　(3)基于LED路灯的结构因素的正交试验设计与结果分析。验证ANSYS仿真可行性之后,以LED路灯系统芯片最大结温和芯片的最大热应力为试验目标,对LED路灯的散热结构,包括翅片高度、数目、宽度和Al基板间距进行了正交试验设计和实验结果误差和方差分析,从芯片最大结温和芯片最大热应力的试验结果目标,分析LED路灯结构的最佳试验方案组合,并从两个试验结果目标研究LED路灯的试验因素对LED路灯系统芯片最大结温和芯片最大热应力的影响的显著性。　　(4)基于LED路灯芯片中心的薄壁通孔技术可靠性技术设计。在最佳组合基础之上和保证LED芯片有效面积前提下,通过在LED芯片上设置通孔结构并对路灯系统进行ANSYS结温和芯片最大应力仿真,研究系统芯片最大结温与芯片最大应力随通孔半径的的变化情况,以指导LED芯片结构可靠性设计。