作为绿色照明技术的典型代表LED,凭借其节能环保、灵活小巧、以及坚固耐用等优点,近年来迅速渗透至照明领域的各个角落,诱人的市场使得世界各国纷纷出台各自的半导体照明计划,以期在这个新兴领域内抢占属于自己的一块地盘,掌握未来的主动权。经过多年的发展,我国已成为参与全球半导体照明产业链的主要国家之一。因我国的企业大多从事LED低附加值的封装生产,附加值高的上游环节被美日所垄断,另一个高附加值的下游环节受制于关键应用技术的缺失,竞争力依然相对薄弱。本文以LED关键应用技术为研究对象,解决LED在应用过程中面临的散热、控制驱动和产品的机电一体化设计问题,提高国产LED相关产品的竞争力和附加值。本文首先研究的是LED的散热问题。在分析现有LED散热技术的基础上,对主流的聚合物绝缘铝基散热技术和平面热管技术进行改进,并移植在航空航天,家用电器,美术工艺品等领域得到成功应用的磁控溅射技术,用于LED散热,实现了一种阳极氧化绝缘铝基板和一种铝基均温板；通过理论分析和实验测试证明：上述两种散热技术均呈现更优良的散热性能。第二项关键应用技术围绕LED的控制和驱动展开。在学习剖析各种LED的控制驱动电路之后,设计了基于PT4115的LED驱动器作为实验对象,研究和分析了目前主流LED驱动芯片存在的两个有待改进的方面：降低电路功耗和电流控制精度的进一步提高,并给出了相应的改进方案供芯片设计人员参考。论文最后阐述了体视显微镜LED照明及准焦控制系统的总体设计方案,包括其硬件架构和程序流程,以此为例阐述LED产品机电一体化设计思想和方法,提高了LED产品的附加值和智能化水平。