大功率LED的亮度高、长寿命、节能环保等优良特性,使其在照明领域占据重要的位置。本文基于点光源模拟对一般阵列光源结构进行了优化设计,确定了一种兼顾光照度与温度分布均匀性的阵列结构光源,并以该阵列光源进行了光衰预测验证,深入研究大功率LED的电热特性对阵列光源光衰变化的影响,这对大功率LED光源系统在照明市场的产品化与推广应用具有重大工程价值。本文首先通过对大功率LED的电热特性与光衰机理进行分析,找到了实际工作条件下引发LED光源系统光衰变化的主要应力;然后以温度应力为参量设计了电压与结温模型,得到正向电压与结温的传递函数,分析了温度动态变化对系统稳定性的影响;利用点光源模拟设计了阵列结构的光照度评估函数,结合数值优化算法得到了试验阵列光源结构;考虑到兼顾光照度与温度分布均匀性,将阵列光源进行光线追踪和温度有限元分析,验证了阵列光源设计方案的合理性。其次,根据电气化材料的绝缘性能设计了阵列光源光衰模型,并以该模型为基础设计温度加速试验,主要包括确定极限边界曲线、加速因子设计、不同结温条件下的光衰理论预测曲线、温度加速代换光衰时长以及设置结温阶梯与散热设计。然后对不同结温条件下的阵列光源进行了温度分布仿真与实测对比,减小了结温设置误差,确保加速试验温度条件的不变性。最后,通过理论预测曲线与加速因子进行光衰时长理论计算。组装阵列光源试验样品进行实际温度加速试验与常规工作试验,并对不同结温条件下的光源系统的光通量变化进行实时测量与分析。在温度加速条件下光衰时长达到了设计要求,也证明了温度加速试验的有效性。