LED的发明具有划时代的意义。早在2001年,LED在用于车辆照明就受到大量的关注,随着材料和工艺的不断发展,LED的发光效率不断提高,已经能够替代传统的车辆照明光源,用于车辆照明。本文针对轻便摩托车的前照灯,利用大功率白光LED替代传统的卤素灯,设计并开展了LED照明系统的测试。本文主要针对以下几个方面进行了研究:1)从光度学和色度学等方面深入探讨了将LED用于摩托车前照灯照明的可行性。由于LED发光呈朗伯体分布,不能直接用于照明,因此对LED进行二次光学设计是实现轻便摩托车照明的关键。本文通过利用聚甲基丙烯酸树脂(PMMA)为透镜材料,结合非成像光学的理论,利用ZEMAX光学设计软件,实现了LED准直照明透镜的设计和优化,并利用光学照明仿真软件TRACEPRO对其进行光学模拟仿真,分析准直透镜的可行性。同时根据轻便摩托车前照灯配光标准(GB19152-2003)的要求,将五个相同的准直透镜搭配,形成透镜组,对光能进行重新分配,使其达到GB的光能分配要求。2)由于大功率的LED体积比较小,相对单位体积散热高,几乎80%的能量以热量的形式散发。如果不经过设计就直接使用LED,可能造成LED使用寿命的降低,甚至被烧坏。因此,在对准直透镜的封装结构进行设计的基础上,本文进行了LED的散热设计,通过使用合理的翅片散热结构,加速LED光源所产生的热量散失。通过利用ANSYS有限元仿真软件对散热翅片进行仿真分析,得到散热结构的参数,并结合试验验证,使LED在允许的环境条件下,能够正常的工作。3)LED的驱动电路的性能直接关系到LED的寿命,也影响到整个照明系统的性能。因此,本文根据轻便摩托车前照灯的实际需求,设计了低压高效的LED的驱动电路,使整个照明系统能够正常的工作,封装处理后完成整个系统的标准测试。总之,本文在准直透镜的设计优化上,利用了光学设计软件ZEMAX,同时结合非自由曲面,极大的提高了LED光能的利用率,实现了节能环保的要求。最后通过GB试验方法的验证,确定照明系统能够达到国家规定的光能分配标准,完成了整个照明光学系统的设计。