LED具有节能、环保、长寿命、亮度色温可调、高演色性等优点。随着LED技术的成熟,效率的持续提升,采用LED固态照明是趋势,也是节能的最佳方案。矿山用移动照明设备从安全性和节能性角度考虑,已越来越多地采用了LED方案,但由于这种移动照明设备是通过柴油发电机供电,使用环境振动干扰较大,从结构安全方面考虑,LED模块应在满足散热要求的前提下,尽可能降低模块的体积和质量矿山用移动LED照明设备的节能特性主要由LED芯片和电源决定。然而,LED芯片和电源模块集成在一起,一般空间狭小,散热较差。同时,每台移动照明设备需要照射到的领域为50 m*50 m,而目前现有的LED方案很难满足这种照明覆盖要求,对作业场所的工作人员带来安全隐患。本文通过Icepak软件模拟计算,优化了现有矿山用移动LED设备照明设备的模块结构,在不增加模块质量的前提下,大幅提高了模块的散热效率;同时通过模拟研究,考察了相变材料和表面辐射增强处理对模块散热性能的影响;最后,通过配光方案的Dialux模拟研究和筛选,优化了移动设备的照明效果。主要研究内容有:本文应用Icepak对太阳花散热器进行了优化模拟,确定了五个参数(内圆柱半径、散热器高度、翅片长度、翅片厚度和翅片数量)对散热器散热能力的影响。应用正交实验法和温度-质量双目标优化得到了优化的太阳花散热器结构。从理论和实验两个方面证明了在以自然对流换热为主的散热过程中,需要考虑辐射换热,尤其在表面发射率高以及散热器和环境的温差大的情况下,辐射会对散热结果产生较大影响,能降低芯片结温和散热器表面温度之间的温差。相变材料应用于太阳花散热器可以提升散热能力,在相变材料中添加合适的高热导率材料能够进一步提升散热效果。最后,对矿山用移动LED照明设备进行了配光设计,使用两种互补的配光曲线,来弥补移动式照明设备数量不足,照明设备分布集中,导致光照不足的缺陷。