Стабилизированный ключевой преобразователь напряжения Российский патент 2020 года по МПК G05F1/565 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания с стабилизированным напряжением на нагрузке для телекоммуникационного оборудования и гидроакустической техники, в том числе для электропитания удаленных потребителей.

Известны разнотипные ключевые преобразователи напряжения (КПН) [1], выполненные на основе однотактных, полумостовых и мостовых схем ключевых усилителей мощности (КУМ). Наибольшее распространение в системах вторичного электропитания телекоммуникационной и гидроакустической аппаратуры получили однотактные КУМ, обеспечивающие преобразование нестабилизированного напряжения электропитания в стабилизированное вторичное напряжение без гальванической изоляции посредством последовательных схем КПН, например описанные в [2, 3]. Преимуществом КПН такого типа по сравнению с функционально сложными двухтактными и мостовыми схемами ключевого преобразования, в том числе с трансформаторной гальванической изоляцией, является относительная простота однотактных прямоходовых схем КПН при их высокой энергетической эффективности, что позволяет обеспечивать широкое применение в составе оконечных звеньев систем вторичного электропитания. Именно такие звенья КПН должны обеспечивать снабжение конечного потребителя стабилизированным напряжением электропитания.

В состав КПН такого типа входят однотактный КУМ, выходной фильтр нижних частот (ФНЧ) и широтно-импульсный модулятор (ШИМ). Для стабилизации выходного напряжения применяется цепь обратной связи (ОС) по напряжению с выхода ФНЧ и вычитающее устройство (ВУ) для формирования разностного сигнала.

Однако известные технические аналоги [2, 3] не обладают достаточной стабильностью выходного напряжения в силу ограничения глубины обратной связи по выходному напряжению. Обратная связь такого вида, как правило, берется с выхода фильтра нижних частот второго порядка, что существенно ограничивает глубину компенсации воздействия дестабилизирующих факторов.

КПН содержит LC-ФНЧ, включающий емкость нагрузки, параметры которой могут меняться в широких пределах. Глубина обратной связи с выхода LC-ФНЧ, как правило, не превышает 10-16 дБ, что является недостаточным для обеспечения требуемой стабильности выходного напряжения ±2% в условиях изменения нагрузки и входного напряжения электропитания в широких пределах.

Увеличить стабилизацию выходного напряжения КПН в условиях изменения напряжения электропитания позволяет введение обратной связи с входа фильтра нижних частот по импульсному напряжению КУМ, как ранее предлагалось в известных технических решениях [3]. Однако такой подход оказывается неэффективным в условиях изменения параметров нагрузки и не учитывает падения напряжения на дросселе ФНЧ, что препятствует его применению в КПН с повышенными требованиями к стабилизации выходного напряжения.

Улучшить характеристики стабилизации выходного напряжения позволяет КПН, описанный в [4], где предложено применение комбинированной ОС, включающее добавление к низкочастотной цепи ОС с выхода ФНЧ интегрированных переменных высокочастотных составляющих импульсного напряжения с выхода КУМ. Применение такой комбинированной обратной связи позволяет заметно повысить стабильность выходного напряжения, в том числе с учетом падения напряжения на дросселе ФНЧ при повышении глубины ОС до 16-20 дБ.

Известное устройство по количеству общих существенных признаков является наиболее близким к предлагаемому техническому решению и может быть принято в качестве прототипа к заявляемому стабилизированному КПН.

Устройство-прототип (фиг. 1) содержит ключевой усилитель 1 мощности (КУМ 1), фильтр 2 нижних частот (ФНЧ 2), широтно-импульсный модулятор 3 (ШИМ 3), цепь 4 обратной связи по напряжению (ОСН 4) с выхода ФНЧ 2 с добавлением высокочастотных составляющих обратной связи с выхода КУМ 1, вычитающее устройство 5 (ВУ 5).

Сигнал U_oc с выхода цепи ОСН 4 поступает на один из входов ВУ 5, где вычитается из напряжения U₀, поступающего на другой его вход с шины опорного напряжения, при этом на выходе ШИМ 3 формируется разностный сигнал U_p. В результате сравнения разностного сигнала U_p=U₀-U_oc с опорным пилообразным напряжением U_п в составе ШИМ 3 формируются импульсы V_ШИМ для управления КУМ 1. При этом на вход ФНЧ 2 поступает импульсное напряжение V, амплитуда которого определяется напряжением электропитания Е, а на выходе КПН формируется постоянное напряжение U_н. В рамках линейной модели КПН выходное напряжение U_н может быть определено из уравнения:

где , U_пм - размах пилообразного напряжения, K_ф - коэффициент передачи фильтра нижних частот.

Откуда запишем известное соотношение для КУМ, охваченного отрицательной ОС:

Собственно знаменатель выражения (2) определяет глубину F обратной связи и, соответственно, степень подавления дестабилизирующих факторов, определяющих нестабильность выходного напряжения КПН:

На постоянном выходном токе коэффициент K_ф передачи ФНЧ практически равен 1 за вычетом относительного падения напряжения на собственном сопротивлении дросселя L.

При отрицательной ОС с выхода ФНЧ коэффициент передачи через LC-фильтр второго порядка имеет фазовые характеристики весьма близкие к фазовому сдвигу на π, что в условиях комплексной составляющей K_ф может приводить к возбуждению КПН и, соответственно, ограничивает глубину ОС [1]. Введение дополнительного сигнала отрицательной ОС по интегрированному импульсному напряжению позволяет несколько повысить предельную глубину и повысить стабильность выходного напряжения с учетом падения на дросселе ФНЧ, что выгодно отличает устройство-прототип от известных аналогов. Вместе с тем достигнутой степени подавления 16-20 дБ для подавления действия дестабилизирующих факторов, особенно имеющих динамический характер, в ряде случаев оказывается недостаточно. Кроме того в устройстве прототипе отсутствует возможность стабилизации напряжения электропитания на удаленной нагрузке, подключенной к выходу КПН через протяженный кабельный соединитель при изменении тока нагрузки.

Также к недостатку устройства-прототипа относится отсутствие защиты от режима перегрузки и режима включения на емкостную нагрузку, что приводит к существенному понижению надежности работы КПН. Выделенные недостатки устройства-прототипа, связанные с низкой стабильностью выходного напряжения и пониженной надежностью работы при изменении тока нагрузки, существенно ограничивают область его применения в системах электропитания телекоммуникационного и гидроакустического оборудования в условиях резких изменений токов потребления удаленных потребителей.

Задача изобретения - повышение стабильности выходного напряжения стабилизированного ключевого преобразователя напряжения при повышении надежности работы в условиях изменения тока нагрузки.

Для решения поставленной задачи в известное устройство, содержащее ключевой усилитель мощности, фильтр нижних частот, цепь обратной связи по напряжению, шину опорного напряжения, вычитающее устройство и широтно-импульсный модулятор, соединенный входом к выходу вычитающего устройства, а выходом к входу управления ключевого усилителя мощности, выводы электропитания которого подключены к соответствующим шинам электропитания, а выход фильтра нижних частот подключен к шинам нагрузки и входу обратной связи по напряжению, предлагается дополнительно ввести усилитель разностного сигнала, цепь обратной связи по току и датчик тока, подключенный выводами между выходами ключевого усилителя мощности и входами фильтра нижних частот, а выходом соединенный с входом цепи обратной связи по току, выход которой подключен к первому входу вычитающего устройства, второй вход которого соединен с выходом усилителя разностного сигнала, первый вход которого подключен к шине опорного напряжения, а второй вход - к выходу цепи обратной связи по напряжению, а также кабельный соединитель с известным проходным сопротивлением, причем усилитель разностного сигнала имеет дополнительный вход, соединенный с дополнительным выходом цепи обратной связи по току с коэффициентом передачи пропорциональным известному проходному сопротивлению кабельного соединителя, включенного в шины нагрузки.

Технический результат от применения новых признаков обеспечивает повышение стабильности выходного напряжения и достижение надежности работы при изменении выходного тока за счет повышения глубины обратной связи по напряжению при номинальных режимах работы и перехода к ограничению выходного тока в режимах перегрузки и включения устройства на емкостную нагрузку.

Это достигается путем введения усилителя 7 разностного сигнала, датчика тока и обратной связи по току, что позволяет существенно повысить подавление дестабилизирующих факторов в установившемся режиме при допустимом диапазоне изменения тока нагрузки, а также перейти к стабилизации тока в режимах перегрузки.

Дополнительно в предлагаемом устройстве реализуется параметрическая стабилизация напряжения электропитания потребителя, в том числе подключенного через протяженный кабельный соединитель с известным проходным сопротивлением за счет учета падения напряжения по постоянному току посредством дополнительного смещения сигнала опорного напряжения.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1, фиг. 2, и фиг. 3, где представлены структурные схемы устройства прототипа (фиг. 1) и заявляемого КПН (фиг. 2), а также иллюстрация диаграмм сигналов, (фиг. 3) поясняющих особенности работы предлагаемого технического решения в режимах изменения напряжения электропитания (фиг. 3а), изменения выходного тока (фиг. 3б) и токовой перегрузки при заряде емкости нагрузки (фиг. 3в).

На фиг. 3 введены следующие обозначения: U_пн - опорное пилообразное напряжение, формируемое в ШИМ 3;

U_р - напряжение разностного сигнала на выходе ВУ 5;

V_шим - последовательность широтно-модулированных импульсов на выходе ШИМ 3;

V - импульсное напряжение на выходе КУМ 1;

U_н - напряжение на выходе ФНЧ 2;

Е - напряжение электропитания КУМ 1;

t_и, t_п - длительность импульсов и пауз импульсного напряжения V;

U₀ - опорное напряжение, определяющее уровень стабилизации U_н;

U_OCI - напряжение обратной связи по выходному току на выходе цепи ОСТ-8;

ΔU_I - корректирующее напряжение на дополнительном выходе цепи ОСТ-8,

пропорциональное падению напряжения на КС 9;

U_0I - опорное напряжение с учетом корректировки ΔU_I;

U_OCU - сигнал обратной связи по выходному напряжению;

U_у - выходное напряжение на выходе УPC 7;

U_I - напряжение на выходе ДТ 6.

Предлагаемый стабилизированный КПН (фиг. 2) содержит ключевой усилитель 1 мощности (КУМ 1), LC-фильтр 2 нижних частот (ФНЧ 2), широтно-импульсный модулятор 3 (ШИМ 3), цепь 4 обратной связи по напряжению (ОСН 4), вычитающее устройство 5 (ВУ 5), датчик 6 тока (ДТ 6), усилитель 7 разностного сигнала (УРС 7), цепь 8 обратной связи по току (ОСТ 8), а также дополнительный кабельный соединитель 9 (КС 9).

Ключевой усилитель 1 мощности (фиг. 2) выполняется по прямоходовой однотактной схеме на мощном транзисторе и обратном диоде. В качестве транзистора предпочтительно использование полевого транзистора, параметры которого адаптированы к напряжению электропитания Е и максимальному току нагрузки.

Фильтр 2 нижних частот выполняется в простейшем случае на LC схеме и дополнительно включает емкость фильтра нагрузки.

Широтно-импульсный модулятор 3 может быть выполнен по известной аналоговой схеме [1], обеспечивающий формирование импульсного сигнала V_шим (фиг. 3а) по результату сравнения напряжения разностного сигнала U_p с опорным пилообразным напряжением U_пн.

Цепь 4 обратной связи по напряжению выполняется на резистивном делителе с коэффициентом передачи β, которая может быть дополнена резистивно-емкостными элементами, также как в устройстве-прототипе (фиг. 1).

Датчик 6 тока должен обеспечивать формирование напряжения пропорционального выходному току КУМ 1 с коэффициентом K_I. Датчик 6 тока для высоковольтных КУМ 1 может быть выполнен в виде резистивного датчика, включенного в общую шину ФНЧ 2, либо датчика на эффекте Холла с гальванической изоляцией, включенного в одну из выходных шин КУМ 1.

Цепь 8 обратной связи по току должна обеспечивать необходимый коэффициент передачи γ выходного сигнала датчика 6 тока и может быть выполнена на резистивном делителе либо операционном усилителе в зависимости от уровня исходного напряжения и требуемого напряжения U_I обратной связи по выходному току.

Цепь ОСТ 8 также может быть снабжена дополнительным выходом для формирования необходимого корректирующего напряжения ΔU_I пропорционального падению напряжения на дополнительном кабельном соединителе КС 9, включенном в шины между выходом ФНЧ 2 и нагрузкой.

Вычитающее устройство 8 должно обеспечивать формирование разностного сигнала U_p по результату сравнения напряжения U_y с выхода УРС 7 и U_I с выхода цепи ОСТ 8. Вычитающее устройство такого типа может быть выполнено на операционном усилителе, коэффициент передачи которого может быть учтен в коэффициентах передачи β и γ.

Усилитель 7 разностного сигнала должен обеспечивать формирование разностного сигнала с коэффициентом усиления K_U при превышении сигнала обратной связи по напряжению установленного уровня стабилизации U₀ либо U_0I=U₀+ΔU_I при введении корректировки выходного напряжения КРН с учетом падения напряжения на КС 9.

При этом УРС 7 обеспечивает пороговые уровни выходного напряжения U_y в соответствии с следующим соотношением входных сигналов (в условии ΔU_I=0):

Схемотехнически пороговая характеристика УРС 7 достаточно просто реализуется на схеме операционного усилителя, охваченного обратной связью через стабилитрон либо при использовании соответствующих ограничителей уровня выходного сигнала U_y. Корректирующее напряжение ΔU_I может быть введено на дополнительный вход УРС 7 с дополнительного выхода цепи ОСТ 8.

При этом в УРС 7 реализуется добавление поправочного уровня ΔU_I в опорное напряжение U₀, пропорционального падению напряжения на кабельном соединителе КС 9 с известным проходным сопротивлением R_K. Напряжение на дополнительном выходе цепи ОСТ 8 определятся из условия:

U_0I=U₀+ΔU_I, где ΔU_I=I_нR_K/β.

Кабельный соединитель 9 в общем случае представляет двухпроводную линию с известным проходным сопротивлением R_K, обеспечивающий соединение выхода ФНЧ стабилизированного КПН с удаленной нагрузкой, что является типичным для электропитания функциональной аппаратуры телекоммуникационного и гидроакустического оборудования, размещенного в различных приборах, установленных в отдельных помещениях и отсеках.

Предлагаемый управляемый КПН работает следующим образом.

Широтно-импульсный модулятор 3 формирует импульсы управления V_шим, поступающие на управление мощным полевым транзистором КУМ 1. В результате на вход ФНЧ 2 подается импульсное напряжение V, амплитуда которого соответствует напряжению электропитания Е, а длительность определяется длительностью импульсов V_шим.

Последовательность импульсов V_шиМ является результатом сравнения опорного пилообразного напряжения U_п с напряжением U_р, поступающего на вход ШИМ 3 с выхода усилителя 7 разностного сигнала через вычитающее устройство 5. На второй вход вычитающего устройства подается напряжение U_I с выхода цепи ОСТ 8. Как следствие использование комбинированной обратной связи по напряжению и току с учетом пороговой характеристики (4) УРС 7 для βU_н>U₀ получим соотношение для определения выходного напряжения U_н:

где β - коэффициент передачи цепи ОСН 4;

K_U - коэффициент усиления УРС 7;

K_I - коэффициент передачи ДТ 6 [В/А];

γ - коэффициент передачи цепи ОСТ 8;

K_шим=Е/U_пн - коэффициент передачи ШИМ 3;

K_ф - коэффициент передачи ФНЧ 2.

В результате выходное напряжение КРН в зоне стабилизации определяется выражением:

Следует отметить, что в линейном режиме стабилизации напряжения при формировании разностного сигнала доминирует выходное напряжение УРС 7, коэффициент которого K_U может составлять K_U=50-60. При этом для номинальной нагрузки R_н величина K_U кратно превышает результирующее значение коэффициента передачи по выходному току K_U >> K_Iγ/R_н.

Таким образом, полагая U₀K_U>>U_I, получим условие стабилизации выходного напряжения от воздействия дестабилизирующих факторов:

На фиг. 3а иллюстрируется временные диаграммы сигналов, показывающие процесс компенсации уменьшения напряжения электропитания Е соответствующим увеличением длительности импульсов напряжения V_н за счет изменения сигнала на входе ШИМ 3. При выбранном коэффициенте усиления УРС 7 в условиях глубина обратной связи достигает 36 дБ, что соответствует нестабильности выходного напряжения КПН не более 1,5% при двукратном изменении напряжения электропитания.

В предлагаемом устройстве более высокая глубина ОС по сравнению с аналогами и прототипом достигается посредством комбинированной обратной связи, а именно введением в сигнал U_p дополнительных высокочастотных (ВЧ) составляющих от цепи ОСТ 8. В сигнале U_I присутствует переменная пилообразная составляющая тока дросселя ФНЧ, формируемая в процессе фильтрации импульсного напряжения V(t). При этом относительный размах ВЧ пульсаций определяется соотношением:

где t_u - длительность импульсов напряжения V,

m=t_u/T≈U_н/E индекс широтно-импульсной модуляции;

Т - период переключения;

ƒ=1/Т - частота переключений КУМ;

L - индуктивность дросселя ФНЧ.

При выборе индуктивности исходя из минимально достаточной величины, соответствующей условию I_ВЧН=I_н (где I_н - номинальный ток нагрузки) высокочастотных составляющих сигнала U_I достаточно для устойчивой работы предлагаемого КПН с глубиной ОС до 30-36 дБ.

Следует отметить, что при изменении тока нагрузки в широких пределах в КПН с однотактной схемой КУМ может наблюдаться обрыв тока дросселя через обратный диод.

Этот эффект может быть устранен реализацией КУМ по полумостовой схеме по известным правилам [1] при включении вместо обратного диода транзистора, управляемого инверсным сигналом V_шиМ во время паузы t_п между импульсами.

Для случая стабилизации напряжения вторичного электропитания удаленной нагрузки, подключенной к выходу КПН через протяженный кабельный соединитель КС 9 с известным проходным сопротивлением R_K, в предлагаемом устройстве может быть использована коррекция уровня опорного напряжения на величину ΔU_I. В результате на вход усилителя разностного сигнала поступает напряжение U_I=U₀+ΔU_I, что приводит к изменению выходного напряжения и, соответственно, к преобразованию выражения (7) к следующему виду:

В результате на удаленной нагрузке будет формироваться напряжение U_н1 с учетом падения напряжений U_K=I_нR_K на КС 9:

Для известного сопротивления R_K на дополнительном выходе цепи ОСТ 8 можно установить значение ΔU_I из условия:

При этом, согласно выражению (10) обеспечивается полная компенсация падения напряжения на кабельном соединителе КС 9 с соответствующим изменением выходного напряжения КРН, чем достигается стабилизация напряжения электропитания удаленной нагрузки при U_нl=U₀/β.

Как иллюстрируется на фиг. 3б в соответствии с изменением величины выходного тока от до 12 изменяется уровень опорного напряжения:

U_0I=U₀+ΔU_I1 при I=I₁;

U_0I=U₀+ΔU_I2 при I=I₂.

Соответственно изменяется уровень разностного сигнала, что приводит к изменению длительности импульсов ШИМ и, соответственно, достигается коррекция выходного напряжения КПН из условия стабилизации напряжения электропитания удаленного потребителя.

Дополнительным преимуществом предлагаемого КПН является устойчивая работа в режимах токовой перегрузки при уменьшении нагрузки существенно ниже номинального значения и при начальном включении на нагрузку с большой емкостью входного фильтра. Режим ограничения выходного тока в предлагаемом устройстве для начального включения иллюстрируется диаграммами сигналов, приведенными на фиг. 3в.

При включении КПН обеспечивается условие βU_н<U₀, что соответствует формированию на выходе УРС 7 постоянного напряжения U_y=U₁ (4). В результате включения КУМ 1 в дросселе ФНЧ 2 развивается ток I_нм, величина которого может достигать значение соответствующего условию:

Далее реализуется ограничение выходного тока КУМ 1 за счет обратной связи по выходному току в соответствии с условием:

где R_Д - динамическое сопротивление нагрузки, учитывающее активный ток потребления и составляющую тока заряда I_c емкости нагрузки I_c=CdU_н/dt.

При этом на входе ШИМ 3 сигнал U_p возрастает в режиме КУМ 1 в соответствии с выражением:

Устанавливая значения K_Iγ/R_н около 10 (где R_н - номинальное сопротивление нагрузки) в режиме заряда емкостного фильтра получим максимальный выходной ток I_нм не более 1.3 от номинального значения I_н.

При завершении заряда емкостного фильтра в условии βU_н>U₀ в предлагаемом устройстве осуществляется переход к режиму стабилизации напряжения, где доминирует формирование разностного сигнала в соответствии с сигналом обратной связи по выходному напряжению.

Аналогичным образом в предлагаемом КПН реализуется защита от перегрузки и короткого замыкания вследствие неисправности нагрузки либо кратковременного уменьшения ее сопротивления. Здесь следует особо отметить, что при уменьшении сопротивления нагрузки, согласно выражению (6), глубина обратной связи через цепь ОСТ возрастает. В результате в режиме короткого замыкания достигается «жесткое» ограничение выходного тока на заданном уровне I_нм.

Таким образом, введение новых признаков позволяет существенно повысить как стабильность выходного напряжения, так и надежность работы предлагаемого КПН по сравнению с техническими аналогами и устройством-прототипом. Так если известные преобразователи напряжения имеют нестабильность 3-5% в условиях двукратного изменения напряжения электропитания и сопротивления нагрузки, то в предлагаемом устройстве в этих условиях нестабильность не превышает 1-2%. Преимуществом заявляемого технического решения также является ограничение выходного тока в пусковых режимах и режимах перегрузки, что выгодно отличает показатели надежности предлагаемого КПН по сравнению с устройством-прототипом и другими аналогичными устройствами.

Дополнительным преимуществом предложенного технического решения, основанного на комбинированной обратной связи по выходному напряжению и выходному току КУМ, является возможность параметрической стабилизации напряжения электропитания удаленного потребителя, что существенно расширяет область применения изобретения в телекоммуникационных и гидроакустических системах.

На предприятии изготовлены экспериментальные образцы предлагаемого устройства и устройства-прототипа, сопоставительные испытания которых подтвердили преимущества заявляемого технического решения в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, связанных с резким изменением напряжения электропитания и тока нагрузки, а также в режимах включения на емкостной фильтр. В ходе проведенных испытаний предлагаемое устройство обеспечило безаварийную работу при требуемой стабильности выходного напряжения, что позволило рекомендовать его внедрение в новых заказах предприятия.

Источники информации

1. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. - М.: Техносфера, 2005 г., 602 с.

2. Патент РФ №2450315. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения. Опубл. 10.05.2012.

3. Патент РФ №2465627. Стабилизатор постоянного напряжения. Опубл. 27.10.2012.

4. Патент РФ №1367123. Усилитель мощности класса D. Опубл. 15.01.1988 БИ№2.

5. Патент РФ №2185702. Стабилизированный преобразователь напряжения. Опубл. 25.10.2002.

Изобретение относится к области преобразовательной техники, а именно к вторичным источникам электропитания функциональной аппаратуры телекоммуникационного оборудования и гидроакустической техники, в том числе для электропитания удаленных потребителей. Техническим результатом является повышение стабильности вторичного напряжения и достижение надежной работы при изменении выходного тока за счет использования комбинированной обратной связи (ОС) по выходному напряжению и выходному току, чем достигается повышение глубины ОС в номинальном режиме работы и переход к ограничению выходного тока в режиме перегрузки посредством введения датчика тока, цепи обратной связи по току и усилителя разностного сигнала в цепи обратной связи по выходному напряжению. Дополнительно в устройстве реализуется параметрическая стабилизация напряжения электропитания удаленного потребителя, соединенного с ключевым преобразователем напряжения через кабельный соединитель с известным проходным сопротивлением за счет соответствующего смещения опорного напряжения на величину, пропорциональную току нагрузки и сопротивлению кабельного соединителя посредством использования дополнительного входа усилителя разностного сигнала для подключения масштабируемого напряжения с дополнительного выхода цепи обратной связи по выходному току. 3 ил.

Стабилизированный ключевой преобразователь напряжения, содержащий ключевой усилитель мощности, фильтр нижних частот, цепь обратной связи по напряжению, шину опорного напряжения, вычитающее устройство и широтно-импульсный модулятор, соединенный входом к выходу вычитающего устройства, а выходом - к входу управления ключевого усилителя мощности, выводы электропитания которого подключены к соответствующим шинам электропитания, а выходы через фильтр нижних частот к шинам нагрузки и входу цепи обратной связи по напряжению, отличающийся тем, что в его состав введены усилитель разностного сигнала, вычитающее устройство, цепь обратной связи по току и датчик тока, подключенный выводами между выходами ключевого усилителя мощности и входами фильтра нижних частот, а выходом соединенный с входом цепи обратной связи по току, выход которой подключен к первому входу вычитающего устройства, второй вход которой соединен с выходом усилителя разностного сигнала, первый вход которого подключен к шине опорного напряжения, а второй вход - к выходу цепи обратной связи по напряжению, а также кабельный соединитель с известным проходным сопротивлением, причем усилитель разностного сигнала имеет дополнительный вход, соединенный с дополнительным выходом цепи обратной связи по току, коэффициент передачи которого определяется пропорциональным известному проходному сопротивлению кабельного соединителя, включенного в шины нагрузки.