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白光LED的光效和显色指数是光源的重要评价指标,设计高显色可调色温LED白光的难度就在于在不同色温条件下实现高显色指数,同时要实现光效的最大化。为了研究高显色可调色温LED白光的最佳光谱组合,我们采用仿真模拟进行研究。为了仿真模拟结果更符合实际光谱,我们提出了改进的LED和荧光粉光谱数学模型。并对在不同驱动电流条件下红光、黄光、绿光和蓝光LED的光谱分布进行了实验验证。结果表明此光谱模型拟合的LED光谱分布非常接近实际测量光谱分布,优于其他光谱模型。实验进一步表明此光谱模型同样适用于荧光粉。我们采用新的光谱数学模型分别研究了三色光LED (RG/B)和四色光LED(R/G/B/Y)混合白光,蓝光芯片激发绿色荧光粉白光LED与红光、黄光LED混合白光(W/R/Y),蓝光芯片激发绿色荧光粉白光LED与红光、绿光、黄光LED混合白光(W/R/G/Y)等四种不同方式产生可调色温(2700-6500K)白光在一般显色指数(CRI)≥85,90和特殊显色指数R9≥85,90等不同显色性条件下其辐射光效(LER)达到最大的最优化光谱。结果表明R/G/B模块组合白光满足CRI>85,R9≥85；R/G/B/Y模块组合白光满足CRI≥85,R9≥90；W/R/Y LED满足CRI≥90,R9≥90(除了色温为2700K时CRI=85)；为了满足CRI>90,R9≥90条件下LER达到最大的最优化光谱,我们做了相关的组合,仿真模拟结果表明W/R/G/Y组合LED白光能符合CRI≥90,Rg≥90显色性要求。同时我们还研究了在不同显色性条件下其LER达到最大的最优化光谱,确定了各色成分的最佳峰值波长。结果表明在CRI与R9不同条件下可调色温LED白光辐射光效随着显色性要求的提高而有所下降,也随着相关色温(CCT)的升高而下降。最后,我们还研究了在CRI和R9一定的条件下最佳光谱的红、黄、绿和蓝光的峰值波长单独变化时对可调色温(2700-6500K)LED白光的CR、R9和LER的影响。