发光二级管LED被公认为第四代照明器件，具有体积小、寿命长、可靠性高等优点，已被广泛应用于交通信号灯、平板显示、市政工程以及商业照明等。当前LED照明灯具存在着许多技术难点：（1）LED驱动电源寿命短，影响灯具的使用寿命；（2）多芯片集成封装的LED COB光源的效率较低，远距离照明应用的LED光源光能的利用率较低；（3）LED照明灯具散热器的散热材料使用量大，LED光源基板与散热器之间需要涂覆导热硅脂，增加传热热阻，大功率的LED灯具的传热热阻大。本论文的主要工作有：1、设计了可更换驱动电源的LED照明灯具，当驱动电源发生故障时，使用者只需更换故障的驱动电源即可。把驱动电源设计成一个独立的可更换的模块，通过卡扣或螺纹结构与散热器实现机械连接，通过圆形电连接器或电极与LED光源基板实现导电连接，最终做出的样品灯具证明该方法可行。2、设计了一种出光表面带有微结构的多芯片集成封装LED COB光源，利用凸起的四棱锥结构增加光源内的光出射锥角，从而提高多芯片集成封装LEDCOB光源的光效，通过光学软件仿真，光效提高50%左右；提出了一种带有环形结构的LED光源，让发散角度大的光线经反射或折射，然后以较小的发散角度出射，经光学软件仿真，结果表明发散角度较小。3、设计了一种利用烟囱效应增强对流散热的散热装置，把热空气约束在烟囱管道内，通过增加空气的浮升力，从而增强空气的流动；提出了一种光源散热一体化结构的散热器装置，通过导热液直接把LED光源基板的热量传导至散热器，然后通过散热器的散热翅片进行空气对流散热，对该装置进一步研究，设计出一种采用蒸汽气囊散热的散热器；仿真了对流散热不良的情况下，铝材料表面氧化和未氧化所具有的不同红外辐射发射率对照明灯具散热的影响。