发光二极管（LED）具有节能、环保、寿命长等特点，逐渐被广泛使用。作为一个发光发热器件，温度对LED性能影响巨大。掌握与控制LED温度，对提升LED产品质量具有重要意义。本论文从LED结温和荧光粉温度两个方面展开研究，探索了LED温度测量、结温预测和荧光粉温度控制的方法，以提高LED热管理水平。实验证明了使用热电偶测量LED光照面的温度失准。当驱动电流为1000mA时，测量误差可超过148.51%。失准的原因被证实是热电偶表面吸收光能转化为热能，导致热电偶温度偏高。理论推导表明测量误差与测量面的照度和热电偶表面对光的吸收系数有关。提出了一种“自下而上”的LED阵列封装的结温预测方法。该方法首先需测量底端散热器的温度，再基于解析模型，从下自上层层推导出芯片的结温。对比表明该方法的结果与实验结果误差小于4%。此外，提出了一种“自上而上”的LED结温预测方法。该方法通过测量与LED芯片直接连接的导热件的上表面温度，逆向推导出该结构下表面的换热系数，再正向推导出芯片结温。两种方法相互补充，扩大了应用范围。通过实验的方法，证明了荧光粉自发热现象不可忽略。首次发现在一定条件下，自发热会导致荧光粉温度远高于芯片结温，引起LED封装的破坏性失效。分析了荧光粉自发热的原因，建立了基于荧光粉颗粒的自发热模型，模拟表明荧光粉颗粒的温度可高达540.16℃。模拟分析了不同涂覆方案对荧光粉温度的影响，提出采用荧光粉沉淀的方法降低荧光粉温度。分析了荧光粉颗粒沉淀的条件，实验证明了其在硅胶中沉淀的可行性。制备了荧光粉沉淀的LED封装模块，测量结果表明该模块中荧光粉硅胶层表面的温度比荧光粉未沉淀模块的温度降低了84.1%，证明荧光粉沉淀能有效解决由自发热引起的荧光粉高温问题。