传统上,照明光环境的质量评估关注的是人们作业环境中的视觉效果,随着人们节能意识的提高,照明能源效率受到行业关注,但节能照明的研究仍是建立在人眼视觉特性的基础上。近几年来,光的非视觉效应逐渐受到重视,不合理的照明光会对人体生理节律产生负面影响,例如生理节律紊乱,抑郁情绪等。因此,更优的节能照明技术应综合人眼视觉与非视觉特性。目前实现绿色健康照明的主要途径是对照明光进行科学的优化控制,即按健康和作业的照明需求来自由调配光源光谱能量,最大限度提高光能的利用率。而LED(Light Emitting Diode)光源以其光谱灵活可控的优势成为健康照明的最佳选择。本文针对LED照明展开基于非视觉效应的健康节能研究。本文的研究内容分为两个部分,第一部分以优化光谱能量分布为目的,研究了综合视觉与非视觉效应的光源光谱效能优化方式。依托生理节律光照(Circadian Light,CL_A)评价模型量化光源非视觉效应,针对该模型的复杂性,引入调光因子建立混光计算模型,可实现照度、色度和生理节律光照的灵活调控,搭建四色LED混合光源系统,并实测和分析不同色温光源下的光谱效能。实验研究表明,混光模型可有效地调节光源视觉与非视觉参数以及测量光谱效能的可调范围,较低的误差说明该模型应用于动态健康光源设计的可行性,而提高光源光谱效能可根据具体应用场景通过转换非视觉光谱效能和光视效能最大的优化方式实现,本文通过引入调光因子实现两种光谱效能的转换。第二部分研究了健康照明下四基色LED混合光源驱动功率的节能调光策略。在四色LED混合光源系统的基础上加入模数转换模块采集四通道LED的输出电压电流波形,进而计算混合光源的驱动功率。通过实测不同色温与光源功率变化曲线,分析减少光源功耗的调光方式以及色度选择。实验研究表明,同等照度和生理节律刺激下选择低色温光源可降低光源功耗,光源照度是影响混合光源驱动功率变化的主要因素,通过调节色度代替调节照度以达到健康照明需求的方式更符合节能调光策略。