KR101755381B1 - 온-칩 스텝 디머를 구비한 ａｃ-전원 hv-led 드라이버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝 디머를 구비한 AC LED 드라이버에 관한 것으로, LED 모듈, 복수의 바이어스 고전압 트랜지스터를 포함하고 상기 LED 모듈에 구동 전원을 인가하는 자가 적응 파워 프로세싱 회로, UVLO(under voltage lock out)를 포함하고 상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 전압(V_GATE)을 인가하는 시동회로, 상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 전압(V_DDA)을 인가하는 저전압강하 레귤레이터, 및 상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 직렬로 연결되는 스텝 디밍 회로를 포함하는 AC LED 드라이버를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

온-칩 스텝 디머를 구비한 ＡＣ-전원 HV-LED 드라이버{A novel on-chip step dimmer for AC-powered HV-LED driver}

본 발명은 온-칩 스텝 디머를 구비한 AC 전원 HV-LED 드라이버에 관한 것이다.

정류된 AC 메인으로부터 120/100Hz 플리커의 영향이 무시될 수 있는 야외 조명 기기에 있어서, AC-전원 HV-LED 드라이버는 AC LED 드라이버가 비용이 더 저렴하고 디자인이 더 심플하기 때문에 컨버터 기반 스위치 모듈 LED 드라이버보다 더 선호된다. 최근, 낮은 파고율과 함께 높은 역률(power factor(PF))과 낮은 전고조파왜율(total harmonic distortion(THD))을 가능하게 하는, 복수의 LED 스트링을 구비한 다양한 비-절연 AC-전원 LED 드라이버가 소개되고 있다. 또한, 이들 AC LED 드라이버들은, 2개의 주요 문제: (i) 전류 재단 현상(CURRENT CHOPPING)으로 인한 PF의 감소, (ii) LED 전류의 데드존(dead zone)으로 인한 깜박임 증가로 인해, 스위치-모드 LED 드라이버로 트라이악 디머를 사용하는 페이즈 컷 컨트롤 기술과 호환될 수 없다. K. I. Hwu와 W. C. Tu의 "Dimmable driver for light-emitting diode with total harmonic distortion improved"(IET Power Electron. 5 (2012) 59.)에서 보고된 다른 종래 기술은 디밍 기능을 구비하고 고 PF를 보이지만; 상기 종래기술은 그 로버스트를 감소시키고 저비용 어플리케이션에 적절치 않은 고비용 블록으로 실행시 매우 복잡하다. N. Ning, W. B. Chen, D. J. Yu, C. Y. Feng 및 C. B. Wang는 "Self-adaptive load technology for multiple-string LED drivers"(Electron. Lett. 49 (2013) 1170)에서 고PF와 저비용 모두를 달성하기 위한 가장 효과적이고 심플하며 신규한 디자인 중 하나가 되도록 만드는, 임의의 제어 회로를 삭제한 AC-전원 LED 드라이버를 위한 자가 적응 PPC(power processing circuit)를 제안하였다.

S. Cha, D. Park, Y. Lee, C. Lee, J. Choi, J. Lee and H. Lee: "AC/DC converter free LED driver for lightings", IEEE Int. Conf. on Consumer Electronics (2012) 706. DOI:10.1109/ICCE.2012.6162049 K. S. Seo, V. H. Nguyen, J. W. Jung, J. S. Park and H. J. Song: "Multi-string AC-powered LED driver with current regulation reduction based on simple circuitry", IEICE Electron. Express 11 (2014) 20140810. DOI:10.1587/elex.11.20140810 J. Kim, J. Lee and S. Park: "A soft self-commutating method using minimum control circuitry for multiple-string LED drivers", IEEE Int. Conf. on Solid-State Circuits (2013) 376. DOI:10.1109/ISSCC.2013.6487777 K. I. Hwu and W. C. Tu: "Dimmable driver for light-emitting diode with total harmonic distortion improved", IET Power Electron. 5 (2012) 59. DOI:10.1049/iet-pel.2011.0035 N. Ning, W. B. Chen, D. J. Yu, C. Y. Feng and C. B. Wang: "Self-adaptive load technology for multiple-string LED drivers", Electron. Lett. 49 (2013) 1170. DOI:10.1049/el.2013.2093 L. L. Harris and B. P. L. Scott, III: U.S. Patent US 5339067 A (1994). L. Liu, Y. Niu, J. Zou and Z. Zhu: "A novel DC and PWM dual-mode dimming circuit for the WLED driver", IEICE Electron. Express 10 (2013) 20130579. DOI:10.1587/elex.10.20130579

이에 본 발명은, 상기 '비특허문헌 5'에서 개시된 신규 자가 적응 파워 프로세스 회로를 구비하여 단순한 개념의 아날로그 디밍 방법을 사용한 온칩 스텝-디머를 구현함으로써 고역률(Power Factor)와 저 전고조파왜율(total harmonic distortion(THD))를 유지하면서 동시에 LED 휘도를 조절하기 하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, AC LED 드라이버에 있어서,

LED 모듈;

복수의 바이어스 고전압 트랜지스터를 포함하고 상기 LED 모듈에 구동 전원을 인가하는 자가 적응 파워 프로세싱 회로;

UVLO(under voltage lock out)를 포함하고 상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 전압(V_GATE)을 인가하는 시동회로;

상깅 자가적응 파워 프로세싱 회로에 전압(V_DDA)을 인가하는 저전압강하 레귤레이터; 및

상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 직렬로 연결되는 스텝 디밍 회로를 포함하는 AC LED 드라이버를 제공한다.

상기 자가 적응 파워 프로세싱 회로는 리니어 전류 레귤레이터(LCR)와 고전압 트랜지스터(HM1-HM8)를 포함하고, 상기 리니어 전류 레귤레이터는 상기 고전압 트랜지스터에 의해 메인 전원으로부터 절연되는 것을 특징으로 한다.

연결될 수 있는 LED 모듈의 최대 개수(N)는

으로 정해지고,

여기서 V_{in( RMS )}는 입력전압 Vin의 RMS이고, VLED는 LED 모듈의 전압을 나타내는 것을 특징으로 한다.

상기 LED 모듈의 전류를 통전하게 하는 LCR 전류는

로 연산되고,

여기선 V_dim은 디밍 회로에서 인가되는 전압이고, RS_i는 상기 파워 프로세싱 회로의 LCR에 포함되는 저항 값을 나타내는 것을 특징으로 한다.

상기 LED 모듈의 전류(iLED)는,

로 연산되는 것을 특징으로 한다.

상기 LED 모듈의 전류는 상기 LCR의 디밍 전압 V_dim을 모니터링하여 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기 파워 프로세스 회로는 OP-앰프를 포함하고, 상기 LED 램프의 디밍 범위는 상기 OP-앰프의 ICMR(Input Common Mode Range)에 좌우되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 '비특허문헌 4'에 개시된 종래 기술과 비교하여, 동일한 성능을 달성하는 데 더 낮은 비용과 디자인이 더 심플하게 구현될 수 있는 스텝 디머를 구비한 LED 드라이버를 제공한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 가능 AC LED 드라이버의 개략도,
도 2의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 파워 프로세싱 회로의 동작 모드를 나타내고, (b)는 스텝-디머를 개략적으로 나타내고, (c)는 2-비트 스텝 디머의 동작을 나타낸 도면,
도 3은 파워 프로세싱 회로의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면으로 (a)는 동작 모드를 나타내고, (b)는 입력 전류의 계단형 사인곡선 파형을 나타내고, (c)는 본 발명의 실시예에 따른 드라이버의 입력 전압과 입력 전류 파형을 나타낸 도면,
도 4 는 디밍 단계가 부가될 때 AC LED 드라이버의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면으로 9a)는 파워 프로세싱 회로의 동작 모드를 나타내고, (b)는 입력 전압과 입력 전류를 나타낸 도면,
도 5 는 상이한 디밍 조건에서 입력 전압과 입력 전류를 나타내고, (a)는 40% 디밍을, (b)는 60% 디밍을, (c)는 80% 디밍을 (d)는 100% 디밍을 나타낸 그래프, 그리고
도 6 은 디밍모드에 대한 시뮬레이트된 PF와 THD를 나타낸 그래프이다.

도 1은 하나의 브리지, 하나의 LED 모듈(10), 하나의 자가 적응 파워 프로세싱 회로(Power Processing Circuit(PPC),(20)), UVLO(under voltage lock out)을 사용하는 하나의 시동 회로(30), 하나의 저 전압강하 레귤레이터(LDO)(40), 및 하나의 2-비트 스텝-디밍 회로(50)를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 AC LED 드라이버를 도시한다.

시동회로(30)와 LDO(40)는 바이어스 고전압 트랜지스터 HM1 - HM8로 전압 V_GATE와 V_DDA를 출력하고, PPC(20)와 함께 스텝 디밍 회로(50) 각각에 전력을 공급한다. 스텝 디밍 회로의 출력은 LED 전류와 휘도를 조절하기 위하여 PPC와 직렬로 연결된다. PPC에서, 저전압 컴포넌트가 고전압 트랜지스터 HM1 - HM8에 의해 고전압 AC 메인으로부터 절연된다. 파워 트랜지스터 HM1 - HM8를 위한 바이어스 전압 V_GATE는 V_TH + V_DDA에 의해 결정되고 여기서, V_TH와 V_DDA는 각각 고전압 파워 트랜지스터 HM1 - HM8의 임계 전압이고, 저전압 컴포넌트의 최대 전압이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 벌키 커패시터, 인덕터와 같은 임의의 외부의 수동 컴포턴트가 필요가 없어 회로가 간단해지고 신뢰도가 증가한다.

최고 역률(Power Factor(PF)) 및 최저 전고조파왜율(total harmonic distortion(THD))를 달성하기 위하여, 최대 개수 N의 LED 스트링이 사용된다. 본 실시예에서, 고전압 30V/20mA LED 타입이 하나의 LED 스트링과, 입력 전압 Vin의 220V(RMS)가 사용되면 수학식 1이므로 10 LED 스트링이 적용될 수 있다.

LED 스트링의 개수가 10개 이상 적용되면, 전체 LED 스트링에 대한 전체 등가 포워드 전압 강하는 입력 전압의 피크 전압을 초과하고, LED 스트링의 개수가 10 스트링보다 더 작으면, 과다 입력 전압이 PPC내의 LCR(linear current regulatior)에 인가되고, 이에 의해 열로 LCR에 대한 손실 전력 소모가 증가한다. 그러나 마지막 LED 스트링이 통전할 때 마진과 LED 전류가 증가할 때 LED 스트링의 포워드 전압의 증가를 고려하여, 도 1에서 8개의 LED 스트링이 선택되었다.

도 2(a)는 하나의 LCR에 대하여 각각의 모드를 가지는 동작 사이클의 1/2에 대하여 8개의 모드를 가진 PPC의 상세한 동작을 보여준다. 도 1에 도시된 PPC를 참조하면, 이 회로의 동작 규칙은 꽤 이해하기 쉽고 다음과 같이 요약될 수 있다: 입력 전압 V_in이 V_LED < V_IN < 2V_LED의 값으로 증가하면, 다른 LED들과 다른 LCR들이 턴오프하는 동안, LCR1(OPA1, MS1 및 RS1~RS8 포함)은 턴온되고 LED1의 전류를 통전한다. LCR1이 턴온되므로 OPA1의 반전 단자 상의 전압이 V_dim의 값을 가진 비반전 단자와 동일하다. 입력 전압 V_in이 2V_LED < V_IN < 3V_LED의 값으로 증가하면, CLR2(OPA2, MS2, RS2~RS7 포함)가 턴온되고 LED1과 LED2의 전류를 전도한다. CLR2가 턴온되므로 OPA2의 반전 단자 상의 전압은 V_dim으로 증가하고 이는 OPA1의 반전단자의 전압과 동일하므로; RS1 상의 전압 강하는 0으로 감소되고; CLR1은 턴오프된다. 입력 전압 Vin이 더 높은 레벨로 증가하므로, 다른 LCR(LCR3 내지 LCR8)은 모든 LED가 턴온될 때까지 유사한 방식으로 턴온된다. 이 프로세스의 다음 사이클에서도 동일하게 반복한다.

LED 전류를 통전하게 하는 LCR의 전류는 다음 수학식 2와 같이 계산된다:

서브-회로(시동 회로, LDE, 디밍회로를 포함)의 바이어스 전류가 LED 전류에 비해 작고 무시될 수 있으므로, 입력 전류는 LCR의 전류 요소의 합인 LED 전류로 근사될 수 있고 다음 수학식 3으로 표현될 수 있다:

도 2(a)에 도시된 바와 같이, PPC는 LED 스트링에 매우 높은 PF와 낮은 THD를 엄격하게 얻기 위해 이상적인 사인 곡선의 파형을 따르는 계단형 사인 곡선 구동 전류를 제공한다. 다른 한편, LED 전류는 LCR이 사용되므로 AC 메인에서 변동에 감응하지 않아서, 발광하는 빛의 점멸현상이 제거된다. 다른 점은 본 발명의 실시예에서, PPC 내의 LCR로부터 생성되는 전력 손실에 의해 주로 발생하는 전력 손실이다. 단 하나의 LCR이 각각의 주기에 턴온되므로, LCR 상의 전력 손실이 최소화되므로; 고효율이 달성될 수 있다. 이 덕분에, PPC 토폴로지를 사용하는 AC LED 드라이버의 어플리케이션은 저전력 어플리케이션에서 고전력 어플리케이션까지 폭넓게 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스텝-디밍 회로를 사용하는 아날로그 디밍 방법을 설명하면 다음과 같다.

수학식 2에 설명된 바와 같이, LED 전류가 LCR의 디밍 전압 V_dim을 모니터링하여 조절된다는 것은 쉽게 알 수 있다. 또한, 디밍 신호가 인가될 때 고 PF를 유지하기 위하여; 도 2(a)에 도시되는 바와 같은 계단형 사인 곡선 형태의 입력 전류가 유지되어야 한다. 수학식 3에서 표현된 입력 전류는 다음 수학식 4와 같이 상세히 표현될 수 있다:

수학식 4에 표현된 바와 같이, 모든 LED 스트링이 V_dim의 변경에 의해 동시에 디밍되는 경우, LED 전류는 크기만 조절되는 반면에, 입력 전류의 계단형 사인 곡선 형태는 유지되는 것은 분명하다. 이렇게 하면, LED 휘도는 고 PF, 저 THD가 유지되면서 제어된다. 이 디밍 전압 V_dim은 스텝-디밍 회로를 사용하여 제어된다.

도 2(b)는 로직 제어 블럭과 전압 분배기만 사용하여 구축된 본 발명의 실시예에 따른 스텝-디밍 회로의 컨셉을 도시한다. 로직 회로의 출력 스테이트에 따라, 상이한 레벨의 디밍 신호가 생성될 수 있다. 도 1은 로직 제어 블럭이 2-비트-업 카운터, 6개의 트랜스미션 게이트, 및 2개의 인버터를 포함하는 간단한 디지털 셀을 사용하여 구축되는 2-비트 스텝-디머의 구현을 도시한다. 조립 공정의 영향을 제거하고 칩 사이즈를 감소시키기 위하여, 선행기술문헌의 '비특허문헌 6'에 개시된 기술을 사용한 집적된 전압 분배기 MOSR1 - MOSR 5가 저항-기반 전압 분배기 대신 사용되었다. 2-비트 스텝-디머의 동작이 도 2(c)에 도시되고 다음과 같이 요약될 수 있다: 외부의 디밍 펄스가 인가되면, 카운터가 출력 로직 스테이트로 카운트업 한다. 이들 로직 스테이트는 그 다음 스텝-디머의 출력을 전압 분배기 상의 상이한 위치로 연결하는 트랜스미션 게이트를 제어한다. 결과적으로 디밍 신호 Vdim의 다양한 레벨이 수학식 4에 표현된 바와 같이 LED 전류(및 LED 휘도)를 조절하기 위해 생성된다.

디밍 범위는 PPC 내의 OP-앰프의 ICMR(input common mode range)에 좌우되고 디밍 해상도는 카운터의 해상도에 의해 결정된다. 이론적으로, 스무스 디밍이 본 발명의 프로세스에서 다른 어려움 없이 더 높은 해상도를 가진 카운터를 사용하여 향상될 수 있는 반면에, LED 광은 레일-투-테일 OP-앰프 타입을 사용하여 0에서 100%까지 디밍될 수 있다. '비특허문헌 4'에 개시된 업/다운 디머와 비교하여 다운-디머가 본 발명에서 사용되나; 양방향 업/다운 디머는 도2(c)에 도시된 일방향 업 카운터 대신 양방향 업/다운 카운터를 사용하여 쉽게 설계될 수 있다. 다른 주의할 점은 아날로그 디밍 방법이 사용 되어, 디밍 레벨이 LED에서 흐르는 낮은 포워드 전류에서 색상의 변경 때문에 범위가 100%에서 20%로 제한된다는 것이다. 진폭 변조-기반 디밍 방법이 PWM 기술을 사용하는 디지털 디밍 방법에 비해 출력되는 광의 색상에 변화를 일으키지만; 일반적인 야외 조명 어플리케이션 대부분에서는 수용가능하다. 마지막으로, 디밍 기능은 사용이 용이하게 단계적으로 제어된다.

<시뮬레이션 결과>

본 발명의 설계의 실현 가능성을 입증하기 위하여, 회로는 상업적인 AC 메인과 호환 가능한 고전압 장치를 제공하는 0.35μm-700V BCD 프로세스를 사용하여 설계되고 시뮬레이션된다. LED의 동작 전류가 선형 범위를 초과하면 와트당 루멘에서의 효율을 감소시킬 수 있는 비선형성을 감소시키기 위하여, LED의 전체 전류는 20mA(RMS 값) 대신 20mA(피크 값)에 설정된다. V_dim의 값은 도 2(b)에 도시된 바와 같이 0.5V의 단계로 1.0V 내지 2.5V의 범위에서 선택되고 스텝-디머로부터 생성된다. 시동 회로는 LDO가 5V의 전압을 출력하도록 설계되는 반면에 V_GATE의 7V 값으로 파워 트랜지스터 HM1 - HM8을 바이어스하도록 설계된다. PPC 내의 저항 RS1 - RS8은 각각 500Ω, 166.67Ω, 83.33Ω, 50Ω, 33.35Ω, 23.8Ω, 17.85Ω, 125Ω으로 설정되어 도 2(a)에 도시된 바와 같이 계단형 사인 곡선 입력 전류의 파형을 이상적인 사인 곡선의 입력 전류에 가깝게 맞춘다.

도 3 은 V_dim 2.5V의 완전 디밍 레벨에서 PPC 키 파형을 도시한다. 도 3(a)에 도시된 바와 같이 PPC의 동작은 LCR들 사이에 임의의 전류 결함 없는 자가 적응 메커니즘을 도시한다. 도3(b)와 3(c)는 LCR들의 전류 효소의 합인 입력 전류 파형과 입력 전압 대 입력 전류의 파형을 각각 도시한다. 입력 전류 i_in이 거의 사인 곡선 형태이고 항상 입력 전압 v_in의 위상이므로 고 PF와 저 THD가 달성된다는 것을 분명히 알 수 있다.

도 4(a) 및 (b)는 디밍 신호가 인가될 때, AC LED 드라이버의 동작을 도시한다. 본 발명에 의하면 입력 전류가 가능한 타이트하게 입력 전압을 따르므로 양호하게 동작한다는 것을 알 수 있다. LED 전류 크기가 거의-사인 곡선 형태가 유지되는 동안, 수학식 4에 표현된 바와 같이 디밍 전압 V_dim에 비례하는 것 또한 분명하다. 또한, 설계의 효율과 PF를 손상시킬 수 있는 임의의 전류 결합 없이 상이한 디밍 모드 사이의 부드러운 전이가 있다. 이들 디밍 모드들에서의 입력 전압 대 입력 전류의 전체 파형이 도 5에 도시된다.

디밍에 대한 AC LED 드라이버의 성능은 또한 본 발명의 실시예에 따른 스텝-디머의 로버스트나타내도록 계산된다. 도 6은 각각 25%, 50%, 75%, 및 100% 디밍 조건에서 디밍 모드에 대하겨 계산된 PF와 THD의 곡선을 도시한다. 도6에 도시된 바와 같이, IEC 61000-3-2 클래스 C를 모두 적용한 완전 디밍 모드에서 PF=0.9984, THD=5.672%, 25% 디밍 모드에서 PF = 0.99776, THD = 6.705%로, 상이한 디밍 모드에서 PF와 THD에 약간의 차이가 있다. 이 작은 차이는 계단형 사인 곡선 입력 전압을 약간 변화시키는 LED 스트링 상의 포워드 전류의 변화에 따른 포워드 전압의 차이에 의해 주로 발생한다; 그러나, 이 변화는 매우 작고 무시될 수 있다.

다른 AC LED 드라이버를 구비한 본 발명의 설계의 성능 비교가 표 1에 개시된다. 본 발명의 설계로 이루어진 이들 작업 사이에서 공정한 비교를 위해 분명히 이해해야할 점이 두 가지 있다. 첫째, PF는 LED 스트링 개수가 증가함에 따라 증가한다(그리고 THD는 감소한다). 두 번째, 작업의 전력(Watt)은 회로의 성능을 변경시키지 않고 설계 프로세스에 따라 맞춰질 수 있다. 대신, 본 발명에서 전력을 증가시키기 위하여 디밍 전압을 증가시키거나, PPC 내의 저항 RS1 - RS8의 값을 감소시킬 수 있다. 표 1에 개시된 바와 같이, 본 발명의 디자인은 선행기술문헌의 '비특허문헌 1, 2, 3'의 디밍 불가 디자인에 비해 매우 높은 PF와 낮은 THD를 얻을 수 있다. '비특허문헌 4'의 디밍 가능 AC LED 드라이버와 비교하여, 본 발명의 디자인은 보다 간단한 회로 구조로 유사한 성능을 가진다. 그러므로, 본 발명의 디자인은 야외 조명 어플리케이션을 위한 저비용 AC LED 드라이버의 디자인에 있어서 우월한 솔루션이 된다.

본 명세서에서, 모놀리식 AC LED 드라이버를 위한 스텝-디머를 사용하는 간단하고 효율적인 아날로그 디밍 방법이 개시된다. 디밍 범위는 스텝-디머의 해상도에 따라 플렉서블하게 조정될 수 있다. 디밍 방법의 이론적인 분석이 유도되고, 시뮬레이션된 결과가 그것을 지지한다. 본 발명의 설계는 상이한 디밍 모드에서 PF(<1%) 및 THD(<1.5%)에 아주 작은 변이를 가진 0.35μm 700V Magnachip 프로세스에서의 시뮬레이션으로 증명된다. 게다가, 전체 레벨의 디자인에서의 통합과 단순성이 활용된 PPC를 구비한 제안된 디밍 회로가 컴팩트하고 신뢰성 있으며 비용 효율적인 솔루션으로 만들어서, AC LED 드라이버 설계에서의 사용에 최적화된다.

Claims (7)

1. AC LED 드라이버에 있어서,
   LED 모듈;
   복수의 바이어스 고전압 트랜지스터, 리니어전류레귤레이터(LCR)와 고전압 트랜지스터(HM1-HM8)를 포함하고 상기 LED 모듈에 구동 전원을 인가하는 자가 적응 파워 프로세싱 회로;
   UVLO(under voltage lock out)를 포함하고 상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 전압(V_GATE)을 인가하는 시동회로;
   상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 전압(V_DDA)을 인가하는 저전압강하 레귤레이터; 및
   상기 자가적응 파워 프로세싱 회로에 직렬로 연결되어 상기 리니어 전류 레귤레이터에 디밍전압(V_dim)을 인가하는 스텝 디밍 회로를 포함하고,
   상기 자가 적응 파워 프로세싱 회로는 리니어 전류 레귤레이터(LCR)와 고전압 트랜지스터(HM1-HM8)를 포함하고, 상기 리니어 전류 레귤레이터는 상기 고전압 트랜지스터에 의해 메인 전원으로부터 절연되고,
   상기 스텝 디밍 회로는 외부로부터 디밍 펄스를 인가 받는 2-비트-업 카운터; 2개의 인버터; 5개의 전압 분배기; 4개의 제1 트랜스미션 게이트; 및 2개의 제2 트랜스미션 게이트가 순차적으로 연결되어 구성되며,
   연결될 수 있는 LED 모듈의 최대 개수(N)는
   

   

   으로 정해지고,
   여기서 V_in(RMS)는 입력전압 Vin의 RMS이고, V_LED는 LED 모듈의 전압을 나타내는 AC LED 드라이버.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 LED 모듈의 전류를 통전하게 하는 LCR 전류는
   

   

   로 연산되고,
   여기선 V_dim은 디밍 회로에서 인가되는 전압이고, RS_i는 상기 파워 프로세싱 회로의 LCR에 포함되는 저항 값을 나타내는 AC LED 드라이버.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 LED 모듈의 전류(i_LED)는,
   

   

   
   로 연산되는 AC LED 드라이버.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 LED 모듈의 전류는 상기 LCR의 디밍 전압 V_dim을 모니터링하여 조절되는 AC LED 드라이버.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 파워 프로세스 회로는 OP-앰프를 포함하고, 상기 LED 램프의 디밍 범위는 상기 OP-앰프의 ICMR(Input Common Mode Range)에 좌우되는 AC LED 드라이버.

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