随着能源供应日益紧张,新型绿色照明光源LED由于其节能和长寿命被广泛应用于各行各业中。虽然LED的发光效率一直在提高,但仍约有80%~90%的能量以热能的形式散发,引发LED的温升问题和能量的浪费,造成LED的老化甚至烧毁,严重影响LED产业的发展。因此,为了实现LED的高可靠性,对结温的实时监测十分必要。本文从LED的电致发光原理和光电理论出发,研究了LED的输入电功率,结温,热阻和光通量等光电参数对LED寿命的影响,建立LED寿命预测模型,指出结温是影响LED寿命的关键因素。以120W的大功率LED双进双出射流冲击系统为研究对象,根据能量守恒定律和LED热流传递得出其热传导模型,利用阶跃响应中的面积法辨识得到LED功率-结温的传递函数模型,且利用闭环主导极点的概念将该传递函数模型进行简化,最后用实测数据与所得模型的阶跃响应相比较,验证了该传递函数模型的有效性。为了得到更加精准的结温预测值,采用BP神经网络,建立大功率LED的结温预测模型,并针对模型的缺点利用LM算法对BP算法进行改进,使模型的收敛性得到改善,但是LM算法并没有改善BP神经网络的泛化能力和易陷入局部极小点的缺陷。为了改善BP神经网络的这些缺陷,将遗传算法应用于LM-BP结温预测模型,对其实现优化,得到大功率LED的结温预测模型,并且经过模型验证过程,证实了结温预测模型的有效性和准确性。通过研究得到的结温预测模型可以预先掌握LED结温变化,有利于将LED保持在某一合适的结温状态,实现对LED结温的主动控制,防止LED因结点温度过高而损坏,最大限度的提高LED的寿命,保证LED照明系统能可靠稳定地工作。