LED光源由于其节能、环保和高寿命等诸多优点，正逐步取代白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯等传统照明光源，将成为新一代绿色照明光源。然而，随着LED光源功率日益增大，散热问题尤为突出，成为了限制其发展的关键问题之一。本论文在分析LED封装结构和散热方法的基础上，改进了LED基板与散热器的传统压接方式，提出了一款基于冷喷涂技术的新型整体纯铝散热器的12WLED球泡灯，用以替代传统100W白炽灯；借助数值模拟和实验相结合的研究方法，对该球泡灯的散热性能进行了分析研究，提炼出了影响其散热的主要因素。12WLED球泡灯的散热器由纯铝板裁剪和弯折而成。首先分析了传统COB封装的内部结构，利用ANSYS软件模拟分析得出覆铜层厚度是影响热阻大小的主要因素，提出了一种优于传统COB封装的基于冷喷涂直焊技术的新型去除铜基板的封装方式；进一步通过不同LED芯片阵列方式、散热器结构的比较分析和优化，寻求到了一种最优的尽可能满足多方面要求的散热器结构。利用EFD软件模拟新型散热器的温度场分布并通过实验验证其可靠性，分析其在额定工况下的散热性能，最终设计出一款完整的LED球泡灯。与现有LED球泡灯相比，不仅能够满足散热和发光要求、符合人们照明习惯，而且体积小、质量轻、成本低、易于加工，为LED球泡灯的设计提供了一种新方法。