В основе методов расчета газоразрядных ламп лежит принцип составления и решения системы функциональных уравнений, устанавливающих связь между основными световыми, электрическими, энергетическими и эксплуатационными параметрами, а также другими характеристиками источника.
Температуры в газоразрядных лампах являются одним из наиболее существенных параметров, определяющих работу лампы. Поэтому в систему уравнений обязательно вводятся уравнения теплового баланса лампы и её элементов.
Проектирование газоразрядных ламп представляет собой сочетание экспериментальной и расчетной работы. Значения определяются приближенно, а затем вносятся последовательные поправки.
Проектирование лампы начинается с выбора основных выходных параметров лампы, которые зависят от назначения источника. Для источников, применяемых в целях освещения, основными параметрами обычно являются:
- Выходящие потоки излучения отдельных спектральных линий (линейчатый спектр) или выходящая плотность потока (непрерывный спектр);
- Мощность лампы Pл;
- Энергетический КПД излучения отдельных спектральных линий или участков спектра ;
- Срок службы ламп τ. Следует различать полный и полезный срок службы. Рассматривают сроки службы в режиме непрерывного горения, идеальный и реальный сроки службы;
- Напряжение горения Uл;
- Напряжение пробоя;
- Размеры и форма лампы (расстояние между электродами, внутренний диаметр колбы, габаритные размеры;
- Цена одной лампы.
При работе на переменном токе для эффективных значений величин имеем: