加热电路和感应烹饪灶具制造技术

本发明专利技术涉及加热电路和感应烹饪灶具。本发明专利技术涉及用于感应烹饪灶具的感应加热线圈（L1‑L4）的加热电路（10）以及包括这种加热电路的感应烹饪灶具。在加热电路中，在每个情况下，存在两个辅助半桥（30、35），该辅助半桥（30、35）互连以激发用于感应加热线圈的相应谐振电路使得谐振电路由全桥激发。由此，大大减少了损耗热量。经由连接设备（40），可以控制辅助半桥（30、35）以激发感应加热线圈，该感应加热线圈部分地或者完全地被烹饪容器所覆盖。

【技术实现步骤摘要】
加热电路和感应烹饪灶具
本专利技术涉及用于感应烹饪灶具的感应加热线圈的加热电路以及包括这种加热电路的感应烹饪灶具。
技术介绍
典型地具有作为感应灶具的多个感应烹饪区域的感应加热系统中的感应烹饪区域的功率控制通常通过以下操作而被执行：借助于可变频率、或者可变电压、或者可变频率和可变电压的组合来控制所提供的串联谐振电路。对于现有技术中公知的实现方式，出于成本效率的原因而排他性地采用半桥拓扑。典型地在本文中，每个谐振电路分别由半桥拓扑中的一个转换器来控制。这允许每一烹饪区域的输出功率的个体且连续的调节，其中烹饪区域还被简称为“区域”。这种区域可以例如是以圆形、矩形、梯形或八边形形状。对于所谓的平坦烹饪系统，所述区域被设计和布置成使得不再迫使用户向单个区域分配烹饪容器，而是由系统根据放置的位置离散地检测容器，并且在覆盖或重叠多个区域的情况下，存在所述区域向所实现的共同烹饪区域的自动互连。由此，例如，两个最初个体的区域可能像一个单个区域那样进行操作，其中每个区域典型地具有其自身的转换器和谐振电路。所述解决方案的重要缺点是成本，由于在该情况下，对于每个区域，即对于任何最小可控单元，提供了不同转换器。每个转换器具有半桥拓扑中的基本上两个功率半导体，典型的是IBGT晶体管，以及桥驱动器或任何其它控制IC。这种部件是昂贵的，并且大大增加系统成本。此外，发现的是，对于根据现有技术的实现方式，高功率损耗的确出现。作为结果，存在针对下述的增加功率需求和需要：使用特别耐温部件和/或提供冷却设备，这将同样地增加系统成本。
技术实现思路
本专利技术基于提供以上提及的加热电路和以上提及的包括这种加热电路的感应烹饪灶具的问题，用该加热电路可以解决现有技术的问题，并且特别可能的是，提供加热电路以及具有这种加热电路的感应烹饪灶具，由此优化了成本和/或能耗。该问题是借助于根据权利要求1的加热电路以及借助于根据权利要求15的提供有该加热电路的感应烹饪灶具解决的。本专利技术的有利和优选改进是另外的权利要求的主题并且在下文被更加详细地解释。在该上下文中，仅针对加热电路或者仅针对感应烹饪灶具而指定或描述许多特征。然而，与此独立地，该特征意图能够独立地适用于加热电路和感应烹饪灶具二者。通过明确引用使权利要求的措辞成为描述的内容。提供了用于感应烹饪灶具的感应加热线圈的加热电路，该加热电路包括参考半桥。该加热电路具有多个谐振电路，每个谐振电路具有第一端子和第二端子，其中感应加热线圈布置在每个谐振电路中。所述感应加热线圈特别用于以公知方式加热烹饪容器。谐振电路可以特别是串联谐振电路。加热电路包括多个辅助半桥。此外，加热电路包括连接设备。谐振电路的所有第一端子耦合到参考半桥。因而，参考半桥可以一般地用于控制任何谐振电路。相应谐振电路的每个第二端子耦合到连接设备。连接设备配置为将许多所耦合的谐振电路选择性地连接到辅助半桥中的相应一个，使得连接到辅助半桥的每个谐振电路通过由辅助半桥和参考半桥组成的全桥可激发。在根据本专利技术的加热电路中，相应谐振电路不仅由半桥，而且由全桥激发。作为结果，个体部件的热应力通过分布到更多部件而被显著地减小，存在能耗的总体降低，并且存在由于加热电路本身的过高温度所需要的较少努力。此外，对于连接设备的对应设计，可以通过选择性连接达到多个谐振电路的分离开关功能，而不需要针对每个谐振电路所存在的不同半桥。由此，降低了部件的要求以及因而降低了复杂性和成本。根据实施例，连接设备将每个谐振电路固定地连接到恰好一个辅助半桥。在这种实施例中，在不提供连接设备的任何开关功能的情况下，实现了通过使用全桥获得的优点。这对应于可以特别地以低数目的谐振电路而采用的简单实施例。根据实施例，连接设备是可切换的。这特别地允许控制多个谐振电路，其中所存在的辅助半桥的数目可以小于谐振电路的数目，并且确保了谐振电路的所有相同、个体的可控性。连接设备可能例如响应于控制设备或者操作员面板的信号而可切换。连接设备可以被提供有许多开关，其中处于闭合条件的每个开关将分配给其的恰好一个谐振电路连接到恰好一个辅助半桥。由此，所允许的是选择性控制谐振电路，特别是选择性控制比所存在的辅助半桥更多的谐振电路。开关可以优选地为继电器，然而例如其它实施例（诸如晶体管）也是可能的。根据实施例，将第一谐振电路分配给恰好一个第一开关，并且将第二谐振电路分配给恰好一个第二开关，其中处于相应闭合条件下的第一开关和第二开关做出到不同辅助半桥的连接。所述实施例基于以下发现：感应烹饪灶具的典型两个谐振电路足以连接到辅助半桥中的一个或者没有连接到辅助半桥中的任何一个，使得相应谐振电路可以仅由一个辅助半桥来控制，而不是由所存在的任何其它辅助半桥来控制。实际上，鉴于功能性，甚至向另一个辅助半桥的连接性将不是有害的，然而复杂性以及因而开支将由此增加。第一和第二谐振电路可以特别是外围侧上的谐振电路，即具有布置在第一和第二谐振电路之间的加热电路的其它谐振电路的谐振电路。根据优选实施例，许多谐振电路被各自分配多个开关，其中分配给相应谐振电路的开关在相应闭合条件下将谐振电路连接到不同辅助半桥。这允许通过不同辅助半桥控制所述谐振电路。因而，为了控制相应谐振电路，不存在对特定辅助半桥的预限定。所述谐振电路可以特别是并非以上提及的第一谐振电路和第二谐振电路的那些谐振电路。换言之，典型地所述谐振电路是并非处于外围侧上（即，布置在第一谐振电路和第二谐振电路之间）的谐振电路。根据优选实施例，加热电路包括四个谐振电路。另外优选的是，加热电路包括两个辅助半桥。特别地，所述组合已经证实是有利的，因为获得了通过典型的、装有16A保险丝的、国内市电连接提供的电源电势的最佳利用。如果意图更多的感应加热线圈，则加热电路可以包括对应地更多的谐振电路，并且典型地还在本文中提供更高保险丝，或者甚至可以存在并联使用的多个这种加热电路。谐振电路优选是串联谐振电路。这已经证实对于感应烹饪灶具中的典型应用是有利的。优选地，每个辅助半桥及其开关构件分别具有用于控制的所分配的磁性互感器。相比于现有技术中公知的半桥驱动器，这种磁性互感器已经证实是成本高效而可靠和适当的可替换方案。优选地，所有感应加热线圈以及特别地还有辅助半桥具有同样的设计。这允许简单的实现方式。优选地，每个感应加热线圈具有用于分别测量和调节感应加热线圈的功率的所分配的电流转换器。这种电流转换器可以特别地测量流过相应感应加热线圈的电流，并且将从其获得的信息供应给控制器单元，比如例如微控制器。这允许特别精细且快速的功率调节。根据高级实施例，加热电路布置成通过桥电压的相移来执行功率调节。这允许相应功率的简单且有利的调节。本专利技术此外涉及感应烹饪灶具，包括灶面加热板以及根据本专利技术的至少一个加热电路。在该上下文中，可以采取任何以上描述的实施例和变形。加热电路的每个谐振电路包括相应感应加热线圈，该感应加热线圈布置在灶面加热板下面以用于建立烹饪区域。根据本专利技术的感应烹饪灶具允许实现针对如参照根据本专利技术的加热电路所描述的感应烹饪灶具的以上所提及的优点。感应烹饪灶具优选地包括布置成控制辅助半桥和/或连接设备的控件。由此，可以实现同时使用的感应加热线圈的不同配置。特别地，连接设备的相应开关（例如，继电器）可以有利地被个体地控制，以便本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感应烹饪灶具的感应加热线圈（L1、L2、L3、L4）的加热电路（10），包括‑ 参考半桥（20），‑ 多个谐振电路，每个谐振电路包括第一端子和第二端子，其中感应加热线圈（L1、L2、L3、L4）布置在每个谐振电路中，‑ 多个辅助半桥（30、35），以及‑ 连接设备（40），其中谐振电路的所有第一端子耦合到参考半桥（20），其中相应谐振电路的每个第二端子耦合到连接设备（40），并且其中连接设备（40）配置为选择性地连接许多耦合的谐振电路与辅助半桥（30、35）中的相应一个，使得连接到辅助半桥（30、35）的每个谐振电路通过由辅助半桥（30、35）和参考半桥（20）组成的全桥可激发。

【技术特征摘要】
2015.12.18 EP 15201258.91.一种用于感应烹饪灶具的感应加热线圈（L1、L2、L3、L4）的加热电路（10），包括-参考半桥（20），-多个谐振电路，每个谐振电路包括第一端子和第二端子，其中感应加热线圈（L1、L2、L3、L4）布置在每个谐振电路中，-多个辅助半桥（30、35），以及-连接设备（40），其中谐振电路的所有第一端子耦合到参考半桥（20），其中相应谐振电路的每个第二端子耦合到连接设备（40），并且其中连接设备（40）配置为选择性地连接许多耦合的谐振电路与辅助半桥（30、35）中的相应一个，使得连接到辅助半桥（30、35）的每个谐振电路通过由辅助半桥（30、35）和参考半桥（20）组成的全桥可激发。2.根据权利要求1所述的加热电路（10），其中连接设备（40）将每个谐振电路固定地连接到恰好一个辅助半桥（30、35）。3.根据权利要求1所述的加热电路（10），其中连接设备（40）是可切换的。4.根据权利要求3所述的加热电路（10），其中连接设备（40）具有许多开关（41、42、43、44、45、46），其中每个开关（41、42、43、44、45、46）在闭合条件下将分配给其的谐振电路连接到恰好一个辅助半桥（30、35）。5.根据权利要求4所述的加热电路（10），其中开关（41、42、43、44、45、46）是继电器。6.根据权利要求3所述的加热电路（10），其中第一谐振电路被分配给恰好一个第一开关（41）并且第二谐振电路被分配给恰好一个第二开关（46），其中第一开关（41）和第二开关（46）在其相应闭合条件下做出到不同辅助半桥（30、35）的连接。7.根据权利要求3或6所述的加热电路（10），其中许多谐振电路具有分配给其的相应多个开关（42、43、44、45），其中分配给相应谐振电路的开关（42、43、44、45）在处于相应闭合条件下时将谐振电路连接到不同辅助半桥（30、35）。8.根据权利要求1所述的加热电路（10），其中提供两个辅助半桥（30、35）。9.根据权利要求1所述的加热电路（10），其中谐振电...

【专利技术属性】
技术研发人员：S洛姆普，S朗，
申请(专利权)人：EGO电气设备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE