ES2606530T5

ES2606530T5 - Induction heating device

Info

Publication number: ES2606530T5
Application number: ES12158709T
Authority: ES
Inventors: Magdalena Miguel Angel Buñuel; Gadea Carmelo Pina; Puente Diego Puyal; Peman Julio Rivera; Jimenez Jose-Ramon Garcia; Martinez Jose Andres Garcia; Aranda Ignacio Garde; Blasco Pablo Jesus Hernandez; Gil Sergio Llorente; Perez Alfonso Lorente; Sainz David Ortiz; Adiego Ramon Peinado
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2024-06-27
Anticipated expiration: 2032-03-09
Also published as: EP2506667B1; EP2506667A2; EP2506667B2; ES2606530T3; EP2506667A3

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Dispositivo calefactor por inducción Induction heating device

La invención parte de un dispositivo calefactor por inducción de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Se conocen a partir del estado de la técnica unos dispositivos calefactores por inducción, que presentan una pluralidad de elementos calefactores por inducción, que son alimentados en paralelo por un inversor. The invention is based on an induction heating device according to the preamble of claim 1. Induction heating devices are known from the state of the art, which have a plurality of induction heating elements, which are supplied in parallel by an investor.

El documento WO 2010/069616 A1 publica un dispositivo calefactor por inducción de acuerdo con el estado de la técnica. Document WO 2010/069616 A1 publishes an induction heating device according to the state of the art.

El cometido de la invención consiste especialmente en preparar un dispositivo del tipo indicado al principio con propiedades mejoradas con respecto a una alta flexibilidad. El cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de las características de la reivindicación 1 de la patente, mientras que las configuraciones y desarrollos de la invención se pueden deducir a partir de las reivindicaciones dependientes. The object of the invention is in particular to provide a device of the type indicated at the beginning with improved properties with respect to high flexibility. The object is solved according to the invention by means of the features of claim 1 of the patent, while the configurations and developments of the invention can be deduced from the dependent claims.

La invención parte de un dispositivo calefactor por inducción, en particular de un dispositivo de campos de cocción por inducción, con al menos una unidad de frecuencia calefactora y al menos tres unidades calefactoras por inducción, que están asociadas a la unidad de frecuencia calefactora. The invention is based on an induction heating device, in particular an induction cooking field device, with at least one heating frequency unit and at least three induction heating units, which are associated with the heating frequency unit.

Se propone que el dispositivo calefactor por inducción presente al menos una unidad de control, que está previsto al menos para accionar por secciones en el menos un modo de funcionamiento al menos dos de las unidades calefactoras por inducción. Por una “unidad de frecuencia calefactora” debe en tenderse especialmente una unidad eléctrica, que genera una señal eléctrica oscilante, con preferencia con una frecuencia de al menos 1 kHz, en particular de al menos 10 kHz, con preferencia de al menos 2 kHz, y especialmente de máximo 100 kHz para una unidad calefactora por inducción. En particular, la unidad de frecuencia calefactora está prevista para acondicionar una potencia eléctrica máxima, requerida por la unidad calefactora por inducción, de al menos 1000 W, en particular de al menos 2000 W, de manera ventajosa de al menos 3000 W y con preferencia de al menos 3500 W. La unidad de frecuencia calefactora comprende especialmente al menos un inversor, que presenta con preferencia al menos dos conmutadores unipolares bidireccionales, conectados con preferencia en serie, que están formados especialmente por un transistor y un diodo conectado en paralelo y de manera especialmente ventajosa al menos, respectivamente, una capacidad de amortiguación conectada en paralelo con los conmutadores unipolares bidireccionales, que está formada especialmente por al menos un condensador. De esta manera se puede preparar un suministro de energía de alta frecuencia de la unidad de unidad calefactora por inducción. Una toma de tensión de la unidad de alta frecuencia está dispuesta especialmente en un puesto de contacto común de dos conmutadores unipolares bidireccionales. Por una “unidad calefactora por inducción” debe entenderse especialmente una unidad con al menos un elemento calefactor por inducción. En particular, en un estado de funcionamiento, en el que la unidad calefactora por inducción es alimentada con corriente alterna de alta frecuencia, todos los elementos calefactores por inducción de la unidad calefactora por inducción son alimentados con preferencia al mismo tiempo con corriente alterna de alta frecuencia. Por un “elemento calefactor por inducción” debe entenderse especialmente un conductor eléctrico arrollado, con preferencia en forma de un disco circular, que es atravesado por corriente alterna de alta frecuencia en al menos un estado de funcionamiento. El elemento calefactor por inducción está previsto con preferencia para convertir energía eléctrica en un campo magnético alterno, que está previsto para provocar en un medio calefactor metálico, con preferencia al menos parcialmente ferromagnético, en particular una vajilla de cocción, corrientes parásitas y/o efectos de remagnetización, que son convertidos en calor. Que una unidad calefactora por inducción está “asociada” a una unidad de frecuencia calefactora debe significar especialmente que en cualquier estado de funcionamiento, en el que la unidad calefactora por inducción es alimentada con corriente alterna de alta frecuencia, la unidad de frecuencia calefactora está conectada directamente con la unidad calefactora por inducción. Con preferencia, el dispositivo calefactor por inducción presenta al menos una disposición de circuito con al menos dos elementos de conmutación, que se diferencian de los elementos de conmutación de una unidad de frecuencia calefactora, que está prevista especialmente para establecer al menos una conexión directa desde la unidad de frecuencia calefactora, con preferencia la toma de la tensión de la unidad de frecuencia calefactora, hacia al menos una de las unidades calefactoras por inducción. Por una “conexión directa” debe entenderse especialmente una conexión eléctrica que, al menos en un modo de funcionamiento con un flujo de corriente alterna a través de la conexión con una frecuencia entre 1 kHz y 100 kHz, presenta una impedancia, que es en su importe menor que 1 V/A, con preferencia menor que 0,1 V/A y cuyo importe oscila especialmente sobre una zona de frecuencia de 1 kHz a 100 kHz en máximo 10 %, con preferencia máximo 3 %. Por un “elemento de conmutación” debe entenderse especialmente un componente eléctrico con al menos dos contactos eléctricos y al menos dos estados. Por un “contacto” debe entenderse especialmente un punto de contacto eléctrico de un componente eléctrico. En un primer estado, los dos contactos están conectados directamente y el segundo estado se diferencia del primer estado. En particular, en el segundo estado, uno de los dos contactos está conectado directamente con un tercer estado. Con preferencia, un elemento de conmutación presenta un miembro de control, que se puede controlar con baja tensión, en particular con una tensión entre 12 V y 24 V y provoca un cambio de estado del elemento de conmutación. En particular, un elemento de conmutación está configurado como relé, que está configurado con preferencia como conmutadores de un polo o de varios polos o como conmutador alternativo de uno o varios polos. Por una “unidad de control” debe entenderse una unidad electrónica, que está integrada, al menos parcialmente, con preferencia en una unidad de control y/o unidad de regulación del dispositivo calefactor por inducción y que está prevista con preferencia para controlar y/o regular al menos la unidad de frecuencia calefactora y la disposición de conmutación. En particular, la unidad de control controla los miembros de control de los elementos de conmutación de la disposición de conmutación para establecer al menos una conexión entre la unidad de frecuencia calefactora y al menos una de las unidades calefactoras por inducción. Con preferencia, la unidad de control comprende una unidad de cálculo y en particular adicionalmente a la unidad de cálculo una unidad de memoria con un programa de control y/o de regulación registrado en ella, que está previsto para ser ejecutado por la unidad de cálculo. Que una unidad calefactora por inducción es accionada “por secciones” debe significar especialmente que la unidad calefactora por inducción está activa o inactiva de manera alterna, con preferencia alterna periódica. Que la unidad calefactora por inducción está “activa” debe significar que es alimentada durante un periodo de tiempo de al menos 10 ms de forma continua con corriente alterna de alta frecuencia. Que la unidad calefactora por inducción está “inactiva” debe significar especialmente que se diferencia de una unidad calefactora por inducción activa y en particular consume durante un periodo de tiempo de al menos 10 ms menos de 10 W, en particular menos de 1 W y con preferencia menos de 0,1 W de potencia eléctrica. Por una “sección de funcionamiento” debe entenderse especialmente un intervalo de tiempo, en el que la unidad calefactora por inducción está activa. En particular, las secciones de funcionamiento de una de las unidades calefactoras por inducción se diferencian de secciones de funcionamiento de la otra unidad calefactora por inducción. Que una primera y una segunda sección de funcionamiento “se diferencian” significa especialmente que un punto inicial de la segunda sección de funcionamiento se encuentra detrás de un punto final de la primera sección de funcionamiento. Se puede conseguir especialmente un suministro flexible de las unidades calefactoras por inducción. It is proposed that the induction heating device has at least one control unit, which is provided to operate at least two of the induction heating units in sections in at least one operating mode. A “heating frequency unit” is to be understood in particular as an electrical unit that generates an oscillating electrical signal, preferably with a frequency of at least 1 kHz, in particular at least 10 kHz, preferably at least 2 kHz, and especially maximum 100 kHz for an induction heating unit. In particular, the heating frequency unit is provided to provide a maximum electrical power, required by the induction heating unit, of at least 1000 W, in particular of at least 2000 W, advantageously of at least 3000 W and preferably of at least 3500 W. The heating frequency unit in particular comprises at least one inverter, which preferably has at least two bidirectional unipolar switches, preferably connected in series, which are in particular formed by a transistor and a diode connected in parallel and of particularly advantageously at least one damping capacity connected in parallel with the bidirectional unipolar switches, which is in particular formed by at least one capacitor. In this way a high frequency power supply of the induction heating unit unit can be prepared. A voltage tap of the high-frequency unit is specially arranged in a common contact position of two single-pole bidirectional switches. An “induction heating unit” is to be understood in particular as a unit with at least one induction heating element. In particular, in an operating state, in which the induction heating unit is supplied with high frequency alternating current, all the induction heating elements of the induction heating unit are preferably supplied at the same time with high frequency alternating current. frequency. An "induction heating element" is to be understood in particular as a wound electrical conductor, preferably in the form of a circular disk, which is passed through by high-frequency alternating current in at least one operating state. The induction heating element is preferably provided to convert electrical energy into an alternating magnetic field, which is intended to cause eddy currents and/or effects in a metallic, preferably at least partially ferromagnetic, heating medium, in particular a cookware. of remagnetization, which are converted into heat. That an induction heating unit is “associated” with a heating frequency unit must especially mean that in any operating state, in which the induction heating unit is supplied with high-frequency alternating current, the heating frequency unit is connected directly with the induction heating unit. Preferably, the induction heating device has at least one circuit arrangement with at least two switching elements, which differ from the switching elements of a frequency heating unit, which is especially provided to establish at least one direct connection from the heating frequency unit, preferably taking the voltage from the heating frequency unit, to at least one of the induction heating units. A “direct connection” is to be understood in particular as an electrical connection which, at least in one mode of operation with an alternating current flowing through the connection with a frequency between 1 kHz and 100 kHz, has an impedance, which is in its amount less than 1 V/A, preferably less than 0.1 V/A and whose amount ranges especially over a frequency range from 1 kHz to 100 kHz by a maximum of 10%, preferably a maximum of 3%. A “switching element” is to be understood in particular as an electrical component with at least two electrical contacts and at least two states. A “contact” is to be understood in particular as an electrical contact point of an electrical component. In a first state, the two contacts are directly connected and the second state differs from the first state. In particular, in the second state, one of the two contacts is directly connected to a third state. Preferably, a switching element has a control member, which can be controlled with low voltage, in particular with a voltage between 12 V and 24 V and causes a change of state of the switching element. In particular, a switching element is configured as a relay, which is preferably configured as a single-pole or multi-pole switch or as a single-pole or multi-pole alternative switch. A “control unit” is to be understood as an electronic unit, which is preferably at least partially integrated into a control unit and/or regulation unit of the induction heating device and which is preferably provided to control and/or regulate at least the heating frequency unit and the switching arrangement. In particular, the control unit controls the control members of the switching elements of the switching arrangement to establish at least one connection between the heating frequency unit and at least one of the induction heating units. Preferably, the control unit comprises a calculation unit and in particular in addition to the calculation unit a memory unit with a control and/or regulation program registered therein, which is intended to be executed by the calculation unit. . That an induction heating unit is driven “in sections” should especially mean that the induction heating unit is alternately active or inactive, preferably periodic alternating. That the induction heating unit is “active” must mean that it is supplied for a period of time of at least 10 ms continuously with high frequency alternating current. That the induction heating unit is “inactive” must in particular mean that it differs from an active induction heating unit and in particular consumes less than 10 W, in particular less than 1 W, and with preferably less than 0.1 W of electrical power. An “operating section” is to be understood in particular as a time interval during which the induction heating unit is active. In particular, the operating sections of one of the induction heating units differ from operating sections of the other induction heating unit. That a first and a second operating section "differ" means in particular that a starting point of the second operating section lies behind an end point of the first operating section. In particular, a flexible supply of induction heating units can be achieved.

En otra configuración, se propone que al menos dos de las unidades calefactoras por inducción formen una zona calefactora común. Por una “zona calefactora” debe entenderse especialmente una zona de actuación del campo alterno magnético generado en al menos un estado de funcionamiento por la unidad calefactora por inducción. Por una “zona de actuación” debe entenderse especialmente una zona, en la que una densidad de flujo magnético corresponde al menos al 30 %, en particular al menos al 45 %, con preferencia al menos al 60 % y con preferencia al menos al 75 % de una densidad de flujo magnético máxima momentánea del campo alterno magnético. Con preferencia, en una zona calefactora se trata de una superficie, que se encuentra en un estado de funcionamiento directamente a través de la unidad calefactora por inducción sobre una placa de campos de cocción. Que dos unidades calefactoras por inducción forman una zona calefactora “común” significa especialmente que las zonas calefactoras de ambas unidades calefactoras por inducción al menos en una zona están distanciadas como máximo 2 cm, en particular como máximo 1 cm, con ventaja como máximo 0,1 cm entre sí y con preferencia se solapan una sobre a otra. En particular, las al menos dos unidades calefactoras por inducción están dispuestas concéntricamente. En particular, la unidad de control está prevista para accionar el al menos un modo de funcionamiento, las al menos dos unidades calefactoras por inducción en secciones de funcionamiento idénticas. En particular, se puede conseguir un calentamiento uniforme de una zona grande. In another configuration, it is proposed that at least two of the induction heating units form a common heating zone. A “heating zone” is to be understood in particular as an area of action of the magnetic alternating field generated in at least one operating state by the induction heating unit. An “actuation zone” is to be understood in particular as a zone in which a magnetic flux density corresponds to at least 30%, in particular at least 45%, preferably at least 60% and preferably at least 75%. % of a momentary maximum magnetic flux density of the magnetic alternating field. Preferably, a heating zone is a surface, which is in an operating state directly by the induction heating unit on a hob plate. That two induction heating units form a "common" heating zone means in particular that the heating zones of both induction heating units at least in one zone are separated by a maximum of 2 cm, in particular by a maximum of 1 cm, with an advantage of a maximum of 0. 1 cm from each other and preferably overlap one another. In particular, the at least two induction heating units are arranged concentrically. In particular, the control unit is provided to operate the at least one operating mode, the at least two induction heating units in identical operating sections. In particular, uniform heating of a large area can be achieved.

Con ventaja, al menos dos de las unidades calefactoras por inducción presentan un contacto común. Por un “contacto común” debe entenderse especialmente un punto de contacto, en el que las unidades calefactoras por inducción están conectadas directamente en cualquier estado de funcionamiento discrecional, que se diferencia con preferencia de un estado de funcionamiento con defecto. En particular, se pueden reducir los costes. Advantageously, at least two of the induction heating units have a common contact. A "common contact" is to be understood in particular as a contact point, in which the induction heating units are directly connected in any desired operating state, which is preferably differentiated from a faulty operating state. In particular, costs can be reduced.

Además, se propone que la unidad calefactora por inducción presente una unidad de resonancia, que está conectada al menos en un estado de funcionamiento directamente con el contacto común. Por una “unidad de resonancia” debe entenderse especialmente una unidad, que comprende al menos una capacidad de resonancia, que está formada con preferencia por al menos un condensador, que es diferente con preferencia de un capacidad de amortiguación y/o de una capacidad que está conectada en paralelo a un elemento de conmutación. En particular, una capacidad de resonancia está formada por una combinación de circuitos en serie y circuitos en paralelo de varios condensadores. La capacidad de resonancia es especialmente componente de un circuito oscilante eléctrico, en particular de un circuito oscilante eléctrico en serie. Con preferencia, la capacidad de resonancia está conectada en al menos un estado de funcionamiento, en particular a través de un elemento de conmutación, en serie con la unidad calefactora por inducción y está prevista de manera especialmente ventajosa para ser cargada a través de la unidad calefactora por inducción por medio de al menos una unidad de frecuencia calefactora, especialmente cuando la unidad calefactora por inducción se coloca a través de la disposición de conmutación sobre un potencial eléctrico más elevado. La capacidad de resonancia está dispuesta especialmente sobre un lado de la unidad calefactora por inducción que está alejado de la unidad de frecuencia, vista en la dirección de una trayectoria de la línea. En particular, una unidad calefactora por inducción es accionada en un circuito de puente completo. En su circuito de puente completo, la unidad calefactora por inducción está dispuesta en común con una capacidad de resonancia, conectada con preferencia en serie con la unidad calefactora por inducción entre dos partes de la tensión, formadas por unidades de frecuencia calefactora en la derivación de puente. Con preferencia, una unidad calefactora por inducción es accionada en un circuito de semi-puente. En un circuito de semi-puente, la unidad calefactora por inducción está dispuesta entre un divisor de la tensión formado por la unidad de frecuencia calefactora y un divisor de la tensión, formado por dos capacidades de resonancia, en la derivación de puente. En particular de pueden reducir los costes. Furthermore, it is proposed that the induction heating unit has a resonance unit, which is connected at least in one operating state directly to the common contact. By a "resonance unit" is to be understood in particular a unit, which comprises at least one resonance capacity, which is preferably formed by at least one capacitor, which is preferably different from a damping capacity and/or from a capacity which It is connected in parallel to a switching element. In particular, a resonant capacitance is formed by a combination of series circuits and parallel circuits of several capacitors. The resonant capacity is especially a component of an electric oscillating circuit, in particular of a series electric oscillating circuit. Preferably, the resonance capacity is connected in at least one operating state, in particular via a switching element, in series with the induction heating unit and is particularly advantageously provided to be charged via the unit. induction heating unit by means of at least one heating frequency unit, especially when the induction heating unit is placed via the switching arrangement at a higher electrical potential. The resonant capacity is especially arranged on a side of the induction heating unit that is remote from the frequency unit, viewed in the direction of a line path. In particular, an induction heating unit is driven in a full bridge circuit. In its full bridge circuit, the induction heating unit is arranged in common with a resonant capacity, preferably connected in series with the induction heating unit between two voltage parts, formed by heating frequency units in the branch of bridge. Preferably, an induction heating unit is driven in a half-bridge circuit. In a half-bridge circuit, the induction heating unit is arranged between a voltage divider formed by the frequency heating unit and a voltage divider, formed by two resonance capacitors, in the bridge branch. In particular, they can reduce costs.

Se propone de acuerdo con la invención que la unidad de control esté prevista para distanciar al menos en un modo de funcionamiento con funcionamiento por secciones de al menos dos unidades calefactoras por inducción unos puntos iniciales de dos secciones de funcionamiento sucesivas de unidades calefactoras por inducción discrecionales con al menos 50 ms, con preferencia al menos 100 ms. En particular, una distancia de dos puntos iniciales de secciones de funcionamiento directamente sucesivas de unidades calefactoras por inducción discrecionales es un múltiplo de 50 ms o bien un múltiplo de 100 ms. Se puede evitar especialmente una sobrecarga de elementos de conmutación, en particular de relés. It is proposed according to the invention that the control unit is provided to distance, at least in one operating mode with sectional operation of at least two induction heating units, initial points of two successive operating sections of arbitrary induction heating units. with at least 50 ms, preferably at least 100 ms. In particular, a distance of two starting points of directly successive operating sections of any induction heating units is a multiple of 50 ms or a multiple of 100 ms. In particular, overloading of switching elements, in particular relays, can be avoided.

Con preferencia, la unidad de control está prevista para distanciar al menos en un modo de funcionamiento con funcionamiento por secciones de al menos dos unidades calefactoras por inducción, unos puntos iniciales sucesivos de al menos dos, en particular al menos cinco, de manera ventajosa al menos 10 y con preferencia de todas las secciones de funcionamiento sucesivas de una unidad calefactora por inducción con máximo 7 s, en particular máximo 5 s, de manera ventajosa con máximo 3 s y con preferencia con máximo 2 s. Se puede conseguir especialmente un incremento de la comodidad, puesto que se genera calor al mismo tiempo de manera uniforme. En una configuración alternativa, se propone que el dispositivo calefactor por inducción presente al menos dos elementos de conmutación, que están dispuestos entre la unidad de frecuencia calefactora y al menos una de las unidades calefactoras por inducción. Con preferencia, los elementos de conmutación son parte de la disposición de circuito y/o se diferencian de elementos de conmutación de una unidad de frecuencia calefactora. Con preferencia, los elementos de conmutación están configurados como conmutadores alternativos de uno o de varios polos. Que los elementos de conmutación están dispuestos “entre” la unidad de frecuencia calefactora y la unidad calefactora por inducción debe significar que en un estado de funcionamiento, en el que la unidad calefactora por inducción es alimentada con corriente alterna de alta frecuencia, la unidad calefactora por inducción está dispuesta en circuito en serie con los medios de conmutación en secuencia discrecional en un contacto individual, con preferencia una toma de tensión, de la unidad de frecuencia calefactora. Con preferencia, en un estado de funcionamiento discrecional, el primer elemento de conmutación está conectado directamente con la unidad de frecuencia calefactora, con el primer elemento de conmutación está conectado el segundo elemento de conmutación y con el segundo elemento de conmutación está conectada la unidad calefactora por inducción. Se puede conseguir especialmente una frecuencia de conmutación reducida y, por lo tanto, un desgaste reducido de los elementos de conmutación. Preferably, the control unit is provided to distance, at least in an operating mode with sectional operation of at least two induction heating units, successive initial points of at least two, in particular at least five, in an advantageous manner to the at least 10 and preferably of all successive operating sections of an induction heating unit with a maximum of 7 s, in particular a maximum of 5 s, advantageously with a maximum of 3 s and preferably with a maximum of 2 s. In particular, an increase in comfort can be achieved, since heat is generated uniformly at the same time. In an alternative configuration, it is proposed that the induction heating device has at least two switching elements, which are arranged between the heating frequency unit and at least one of the induction heating units. Preferably, the switching elements are part of the circuit arrangement and/or differ from switching elements of a heating frequency unit. Preferably, the switching elements are configured as single-pole or multi-pole alternative switches. That the switching elements are arranged "between" the frequency heating unit and the induction heating unit should mean that in an operating state, in which the induction heating unit is supplied with high frequency alternating current, the heating unit by induction it is arranged in a series circuit with the switching means in any sequence on an individual contact, preferably a voltage tap, of the heating frequency unit. Preferably, in an arbitrary operating state, the first switching element is directly connected to the heating frequency unit, the second switching element is connected to the first switching element, and the heating unit is connected to the second switching element. inductively. In particular, a reduced switching frequency and thus reduced wear of the switching elements can be achieved.

Otras ventajas se deducen a partir de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo se representan ejemplos de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características en combinación. El técnico considerará las características de manera más conveniente también individualmente y las agrupará en otras combinaciones convenientes. Other advantages can be deduced from the following description of the drawing. Examples of embodiments of the invention are represented in the drawing. The drawing, description and claims contain numerous features in combination. The technician will most conveniently consider the characteristics also individually and group them into other convenient combinations.

La figura 1 muestra una vista esquemática de un campo de cocción por inducción en una vista desde arriba. Figure 1 shows a schematic view of an induction cooking range in a top view.

La figura 2 muestra una vista esquemática de una primera variante de un dispositivo calefactor por inducción de acuerdo con la invención. Figure 2 shows a schematic view of a first variant of an induction heating device according to the invention.

La figura 3 muestra una vista esquemática de una segunda variante del dispositivo calefactor por inducción. Figure 3 shows a schematic view of a second variant of the induction heating device.

La figura 4 muestra una vista esquemática de una tercera variante del dispositivo calefactor por inducción con una unidad de resonancia alternativa. Figure 4 shows a schematic view of a third variant of the induction heating device with an alternative resonance unit.

La figura 5 muestra una vista esquemática de una cuarta variante del dispositivo calefactor por inducción en una forma de realización como circuito de puente completo. Figure 5 shows a schematic view of a fourth variant of the induction heating device in an embodiment as a full bridge circuit.

La figura 6 muestra un diagrama esquemático de un ciclo de funcionamiento posible y Figure 6 shows a schematic diagram of a possible operating cycle and

La figura 7 muestra un fragmento de detalle del diagrama de la figura 6. Figure 7 shows a detailed fragment of the diagram in figure 6.

La figura 1 muestra un aparato electrodoméstico 10a configurado como campo de cocción por inducción con un dispositivo calefactor por inducción 12a, configurado como dispositivo de campos de cocción por inducción, con cinco unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, que presentan, respectivamente, un elemento calefactor por inducción configurado como inductor. Las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a están dispuestas de bajo de una placa de campos de cocción 14a. Sobre la placa de campos de cocción 14a están dispuestas directamente sobres las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, unas zonas calefactoras 30a, 32a, 34a, 36a, 38a configuradas como zonas de cocción. Las zonas calefactoras 36a, 38a de las unidades calefactoras por inducción 26a, 28a, están dispuestas concéntricas y forman una zona calefactora común 39a. Las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a están previstas para calentar vajilla de cocción colocada sobre la zona calefactora 30a, 32a, 34a, 36a, 38a asociadas a la unidad calefactora por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Además, el dispositivo calefactor por inducción 12a presenta un módulo de potencia 18a accionado por una fase individual 16a de un conexión trifásica doméstica, que está previsto para alimentar las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a con corriente alterna de alta frecuencia con una frecuencia entre 20 kHz y 100 kHz. A tal fin, el módulo de potencia 18a presenta una unidad de frecuencia calefactora 60a, a la que están asociadas las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a (figuras 2, 3, 4, 5). La frecuencia depende de una potencia calefactora requerida para la zona calefactora 30a, 32a, 34a, 36a, 38a sobre una unidad de mando 62a y de una vajilla de cocción dispuesta sobre la zona calefactora 30a, 32a, 34a, 36a, 38a y se determina a través de una unidad de control 64a del dispositivo calefactor por inducción 12a. La unidad de control 64a presenta una unidad de cálculo, una unidad de memoria y un programa operativo depositado en la unidad de memoria, que está previsto para ser ejecutado por la unidad de cálculo. Figure 1 shows a household appliance 10a configured as an induction cooking field with an induction heating device 12a, configured as an induction cooking field device, with five induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, which They respectively present an induction heating element configured as an inductor. The induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are arranged below a cooking field plate 14a. Arranged directly on the cooking field plate 14a are the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, heating zones 30a, 32a, 34a, 36a, 38a configured as cooking zones. The heating zones 36a, 38a of the induction heating units 26a, 28a are arranged concentrically and form a common heating zone 39a. The induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are intended to heat cooking dishes placed on the heating zone 30a, 32a, 34a, 36a, 38a associated with the induction heating unit 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Furthermore, the induction heating device 12a has a power module 18a driven by a single phase 16a of a household three-phase connection, which is intended to supply the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a with high-pressure alternating current. frequency with a frequency between 20 kHz and 100 kHz. To this end, the power module 18a has a heating frequency unit 60a, to which the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are associated (Figures 2, 3, 4, 5). The frequency depends on a heating power required for the heating zone 30a, 32a, 34a, 36a, 38a on a control unit 62a and on a cooking utensil arranged on the heating zone 30a, 32a, 34a, 36a, 38a and is determined through a control unit 64a of the induction heating device 12a. The control unit 64a has a calculation unit, a memory unit and an operating program stored in the memory unit, which is intended to be executed by the calculation unit.

La figura 2 muestra un primer circuito para el dispositivo calefactor por inducción 12a, que puede encontrar aplicación en un campo de cocción por inducción según la figura 1. Una tensión de la red que se aplica en una fase 16a entre 220 V y 230 V con una frecuencia de la red entre 49 Hz y 51 Hz es rectificada en un rectificador 66a y es almacenada parcialmente en una capacidad tampón 68a. Los polos de la capacidad tampón 68a forman dos contactos exteriores 70a, 72a entre los que se aplica una tensión continua pulsátil. La unidad de frecuencia calefactora 60a está dispuesta entre los contactos exteriores 70a, 72a y convierte la tensión continua pulsátil en una corriente alterna de alta frecuencia. La unidad de frecuencia calefactora 60a presenta a tal fin dos elementos de conmutación 74a, 76a configurados como conmutadores unipolares bidireccionales, conectados entre los contactos exteriores 70a, 72a en serie, respectivamente, con un condensador de amortiguación 78a, 80a conectado en paralelo. Los elementos de conmutación 74a, 76a están formados, respectivamente, por un IGBT 82a, 84a (transistor bipolar con electrodo de puerta aislada) y por un diodo 86a, 8a conectado en paralelo. Una toma de tensión 90a está dispuesta en un contacto común de los dos IGBTs 82a, 84a. La unidad de control 64a provoca a través de activación alterna de alta frecuencia de los IGBTs 82a, 84a en la toma de tensión 90a una tensión alterna de alta frecuencia, a la que sigue, en el caso de la conexión de una unidad calefactora por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, una corriente alterna de alta frecuencia. La toma de la tensión 90a de la unidad de frecuencia calefactora 60a está conectada con un contacto de entrada 96a de una disposición de circuito 92a del dispositivo calefactor por inducción 12a. La disposición de circuito 92a presenta cinco elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, que están configurados como relés configurados como conectores unipolares. Un primero de dos contactos de los elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, respectivamente, el contacto izquierdo en la representación) está conectado directamente con el contacto de entrada 96a. Un segundo contacto de los elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, está conectado, respectivamente, con un primer contacto de una de las cinco unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Los elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a están abiertos en un estado normal y son cerrados por medio de la activación de la unidad de control 64a. La unidad de control 64a está prevista para conectar a través de la activación de los elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a directamente con la unidad de frecuencia calefactora 60a. Segundos contactos de las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a están conectados directamente entre sí y forman un contacto común 94a. Con este contacto común 94a está conectada directamente una unidad de resonancia 50a, que se forma por dos capacidades de resonancia 52a, 54a conectadas en serie, esencialmente de la misma magnitud. Las capacidades de resonancia 52a, 54a están formadas, respectivamente, por un condensador individual. Un primer contacto de la primera capacidad de resonancia 52a está conectado directamente con el primer contacto exterior 70a y un primer contacto de la segunda capacidad de resonancia 54a está conectado directamente con el segundo contacto exterior 72a. Los segundos contactos de las capacidades de resonancia 52a, 54a están conectados directamente con el contacto común 94a de las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. Las unidades calefactoras por inducción 26a, 28a forman una zona calefactora común 39a. Figure 2 shows a first circuit for the induction heating device 12a, which can find application in an induction cooking range according to Figure 1. A network voltage that is applied in a phase 16a between 220 V and 230 V with a mains frequency between 49 Hz and 51 Hz is rectified in a rectifier 66a and is partially stored in a buffer capacity 68a. The poles of the buffer capacity 68a form two external contacts 70a, 72a between which a pulsating direct voltage is applied. The heating frequency unit 60a is arranged between the outer contacts 70a, 72a and converts the pulsating direct voltage into a high frequency alternating current. For this purpose, the heating frequency unit 60a has two switching elements 74a, 76a configured as bidirectional unipolar switches, connected between the external contacts 70a, 72a in series, respectively, with a damping capacitor 78a, 80a connected in parallel. The switching elements 74a, 76a are formed, respectively, by an IGBT 82a, 84a (bipolar transistor with insulated gate electrode) and by a diode 86a, 8a connected in parallel. A voltage tap 90a is arranged in a common contact of the two IGBTs 82a, 84a. The control unit 64a generates a high-frequency alternating voltage via high-frequency alternating activation of the IGBTs 82a, 84a in the voltage tap 90a, which is followed by the connection of an induction heating unit. 20a, 22a, 24a, 26a, 28a, a high frequency alternating current. The voltage tap 90a of the heating frequency unit 60a is connected to an input contact 96a of a circuit arrangement 92a of the induction heating device 12a. The circuit arrangement 92a has five switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, which are configured as relays configured as single-pole connectors. A first of two contacts of the switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, respectively, the left contact in the representation) is connected directly to the input contact 96a. A second contact of the switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a is connected, respectively, to a first contact of one of the five induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. The switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a are open in a normal state and are closed by activating the control unit 64a. The control unit 64a is provided to connect the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a directly to the heating frequency unit 60a by activating the switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a. . Second contacts of the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a are directly connected to each other and form a common contact 94a. Directly connected to this common contact 94a is a resonance unit 50a, which is formed by two series-connected resonance capacities 52a, 54a, essentially of the same magnitude. The resonance capacitances 52a, 54a are respectively formed by an individual capacitor. A first contact of the first resonant capacity 52a is directly connected to the first outer contact 70a and a first contact of the second resonant capacity 54a is directly connected to the second outer contact 72a. The second contacts of the resonance capacitors 52a, 54a are directly connected to the common contact 94a of the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a. The induction heating units 26a, 28a form a common heating zone 39a.

Este circuito se puede ampliar opcionalmente a más de cinco unidades calefactoras por inducción o se puede limitar a cuatro o tres unidades calefactoras por inducción. También son concebibles formas de realización, en las que dos o más de dos de las unidades calefactoras por inducción forman una zona calefactora común. This circuit can be optionally expanded to more than five induction heating units or limited to four or three induction heating units. Embodiments are also conceivable, in which two or more than two of the induction heating units form a common heating zone.

En las figuras 3 a 5 se muestran otros ejemplos de realización de la invención. Las descripciones siguientes se limitan esencialmente a las diferencias entre los ejemplos de realización, de manera que con respecto a los componentes, características y funciones permanentes se puede remitir a la descripción de los otros ejemplos de realización, en particular a las figuras 1 y 2. Para la distinción de los ejemplos de realización, se ha sustituido la letra a en los signos de referencia del ejemplo de realización de las figura 1 y 2 por las letras b, c y de los signos de referencia de los ejemplos de realización de las figuras 3 a 5. Con respecto a los componentes designados iguales, en particular con respecto a componentes con los mismos signos de referencia, se puede remitir, en principio, también a los dibujos y/o a la descripción de los otros ejemplos de realización, en particular de las figuras 1 y 2. Other examples of embodiments of the invention are shown in Figures 3 to 5. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiment examples, so that with regard to permanent components, features and functions, reference can be made to the description of the other embodiment examples, in particular to Figures 1 and 2. To distinguish the embodiment examples, the letter a in the reference signs of the embodiment example of Figures 1 and 2 has been replaced by the letters b, c and of the reference signs of the embodiment examples of Figures 3. to 5. With regard to components designated the same, in particular with regard to components with the same reference signs, reference can in principle also be made to the drawings and/or to the description of the other embodiment examples, in particular of Figures 1 and 2.

La figura 3 muestra un circuito alternativo de un dispositivo calefactor por inducción 12b. El dispositivo calefactor por inducción 12b presenta cinco unidades calefactoras por inducción 20b, 22b, 24b, 26b, 28b, que están formadas, respectivamente, por un inductor individual configurado como elemento calefactor por inducción, que están asociadas a una unidad de frecuencia calefactora 60b. Una disposición de circuito 92b del dispositivo calefactor por inducción 12b, que está conectado directamente con una toma de tensión 90b de la unidad de frecuencia calefactora 60b, presenta cuatro elementos de conmutación 40b, 42b, 44b, 46b, 48b, que están configuradas como relés configurados como conmutadores alternativos unipolares. Los elementos de conmutación configurados como conmutadores alternativos unipolares están previstos para conectar en un primer estado estable directamente un primer contacto con un segundo contacto y en un segundo estado estable para colectar directamente el primer contacto y un tercer contacto. En las representaciones, con el segundo contacto del elemento de conmutación debe entenderse, respectivamente, el contacto superior y con el tercer contacto debe entenderse el contacto inferior. Una unidad de control 64b del dispositivo calefactor por inducción 12b está prevista para establecer a través de la activación de los elementos de conmutación 40b, 42b, 44b, 46b, 48b de la disposición de circuito 82b conexiones directas entre la unidad de frecuencia calefactora 60b y las unidades calefactoras por inducción 20b, 22b, 24b, 26b, 28b. En la disposición de circuito 92b, un primer contacto de un primer elemento de conmutación 40b está conectado directamente con la toma de tensión 90b. Un primer contacto de un segundo elemento de conmutación 42b está conectado directamente con un segundo contacto del primer elemento de conmutación 40b y un primer contacto de un tercer elemento de conmutación 44b está conectado directamente con un tercer contacto del primer elemento de conmutación 40b. Además, un primer contacto de un cuarto elemento de conmutación 46b está conectado con un tercer contacto del tercer elemento de conmutación 44b. Con el segundo y el tercer contactos del segundo y del cuatro elementos de conmutación 42b, 4b6 y con el segundo contacto del tercer elemento de conmutación 44b está conectado en cada caso directamente un primer contacto de una de las unidades calefactoras por inducción 20b, 22b, 24b, 26b, 28b. A través de esta disposición, entre las tres unidades calefactoras por inducción 20b, 22b, 24b, y la unidad de frecuencia calefactora 60b están dispuestos, respectivamente, dos elementos de conmutación 30b, 32b o bien 30b, 36b y entre las dos unidades calefactoras por inducción 26b, 28b y la unidad de frecuencia calefactora 60b están dispuestos tres elementos de conmutación 30b, 36b, 38b. Los segundos contactos de las unidades calefactoras por inducción 20b, 22b, 24b, 26b, 28b están conectados directamente entre sí y formen un contacto común 94b, que está conectado directamente con una unidad de resonancia 50b de manera similar a la figura 2. Figure 3 shows an alternative circuit of an induction heating device 12b. The induction heating device 12b has five induction heating units 20b, 22b, 24b, 26b, 28b, which are respectively formed by an individual inductor configured as an induction heating element, which are associated with a heating frequency unit 60b. A circuit arrangement 92b of the induction heating device 12b, which is directly connected to a voltage tap 90b of the heating frequency unit 60b, has four switching elements 40b, 42b, 44b, 46b, 48b, which are configured as relays. configured as single-pole alternative switches. The switching elements configured as unipolar reciprocating switches are provided to connect in a first stable state directly a first contact with a second contact and in a second stable state to directly connect the first contact and a third contact. In the illustrations, the second contact of the switching element is respectively the upper contact and the third contact is the lower contact. A control unit 64b of the induction heating device 12b is provided to establish through activation of the switching elements 40b, 42b, 44b, 46b, 48b of the circuit arrangement 82b direct connections between the heating frequency unit 60b and induction heating units 20b, 22b, 24b, 26b, 28b. In the circuit arrangement 92b, a first contact of a first switching element 40b is directly connected to the voltage tap 90b. A first contact of a second switching element 42b is directly connected to a second contact of the first switching element 40b and a first contact of a third switching element 44b is directly connected to a third contact of the first switching element 40b. Furthermore, a first contact of a fourth switching element 46b is connected to a third contact of the third switching element 44b. A first contact of one of the induction heating units 20b, 22b, 24b, 26b, 28b. Through this arrangement, two switching elements 30b, 32b or 30b, 36b are respectively arranged between the three induction heating units 20b, 22b, 24b and the frequency heating unit 60b and between the two heating units by Induction 26b, 28b and the heating frequency unit 60b three switching elements 30b, 36b, 38b are arranged. The second contacts of the induction heating units 20b, 22b, 24b, 26b, 28b are directly connected to each other and form a common contact 94b, which is directly connected to a resonance unit 50b in a manner similar to Figure 2.

En otra configuración, las dos unidades calefactoras por inducción 26b, 28b forman una zona calefactora común 39b. En una configuración de este tipo, es concebible que el cuarto elemento de conmutación 46b de la disposición de circuito sea sustituido por dos elementos de conmutación, que están configurados como conectores unipolares. Dos primeros contactos conectados directamente entre sí de los dos elementos de conmutación entrarían en lugar del primer contacto del cuarto elemento de conmutación 46b y los segundos contactos de los dos elementos de conmutación formarían, respectivamente, el segundo y el tercer contacto del cuarto elemento de conmutación 46b. Además, son concebibles variaciones del circuito con sólo tres o cuatro o con más de cinco unidades calefactoras por inducción. En una forma de realización con cuatro unidades calefactoras por inducción 20b, 22b, 24b, 26b, se suprimirían el cuatro elemento de conmutación 46b y la quinta unidad calefactora por inducción 28b y el primer contacto de la cuarta unidad calefactora por inducción 26b estaría conectado directamente con el tercer contacto del tercer elemento de conmutación 44b. En una forma de realización con tres unidades calefactoras por inducción 20b, 22b, 24b, el tercero y el cuarto elementos de conmutación 44b, 46b y la cuarta y la quinta unidades calefactoras por inducción 26b, 28b se suprimirían y el primer contacto de la tercera unidad calefactora por inducción 24b se conectaría directamente con el tercer contacto del primer elemento de conmutación 40b. Por medio de la prosecución correspondiente de una cascada de los elementos de conmutación 40b, 42b, 44b, 46b, 48b se puede ampliar el dispositivo calefactor por inducción 12b a un número discrecional de unidades calefactoras por inducción. In another configuration, the two induction heating units 26b, 28b form a common heating zone 39b. In such a configuration, it is conceivable that the fourth switching element 46b of the circuit arrangement is replaced by two switching elements, which are configured as single-pole connectors. Two directly connected first contacts of the two switching elements would replace the first contact of the fourth switching element 46b and the second contacts of the two switching elements would respectively form the second and third contacts of the fourth switching element. 46b. Furthermore, circuit variations with only three or four or more than five induction heating units are conceivable. In an embodiment with four induction heating units 20b, 22b, 24b, 26b, the four switching element 46b and the fifth induction heating unit 28b would be omitted and the first contact of the fourth induction heating unit 26b would be directly connected with the third contact of the third switching element 44b. In an embodiment with three induction heating units 20b, 22b, 24b, the third and fourth switching elements 44b, 46b and the fourth and fifth induction heating units 26b, 28b would be omitted and the first contact of the third Induction heating unit 24b would be connected directly to the third contact of the first switching element 40b. By correspondingly cascading the switching elements 40b, 42b, 44b, 46b, 48b, the induction heating device 12b can be expanded to any number of induction heating units.

En la figura 4 se representa una configuración alternativa. El dispositivo calefactor por inducción 12b presenta cuatro unidades calefactoras por inducción 20c, 22c, 24c, 26c, respectivamente, con un elemento calefactor por inducción configurado como inductor, que están asociadas a una unidad de frecuencia calefactora 60c individual del dispositivo calefactor por inducción 12c y se pueden conectar a través de una primera disposición de conmutación 92c del dispositivo calefactor por inducción 12c con la unidad de frecuencia calefactora 60c. La disposición de conmutación 92c puede estar configurada en este caso de manera similar a las disposiciones de conmutación 92a, 92b de la figura 2 y de la figura 3 o a una combinación de estas disposiciones de conmutación 92a, 92b. Dos parejas de unidades calefactoras por inducción 20c, 22c y 24c, 26c presentan, respectivamente, un contacto común 84c, 95c. Por lo demás, el dispositivo calefactor por inducción 12c presenta una primera y una segunda unidades de resonancia 50c, 51c y una segunda disposición de conmutación 93c, que está prevista para asociar a las parejas de unidades calefactoras por inducción 20c, 22c o bien 24c, 26c o bien la primera o la segunda unidades de resonancia 50c, 51c. Las unidades de resonancia 50c, 51c son ambas del tipo de la unidad de resonancia 50cc de la figura 2, pero presentan capacidades de resonancia 52c, 54c y 53c, 55c de diferente tamaño. La segunda disposición de conmutación 93c presenta dos elementos de conmutación 56c, 58c que está configurados como relés, configurados como conmutadores alternativos unipolares. Un primer contacto de los elementos de conmutación 56c, 58c está conectado directamente en cada caso con un contacto común 94c, 95c de una de las parejas de unidades calefactoras por inducción 20c, 22c o bien 24c, 26c y el segundo y el tercer contactos están conectados en cada caso, respectivamente, con la primera o bien con la segunda unidad de resonancia 50c, 51c. La segunda disposición de conmutación 93c es controlada, como la primera disposición de conmutación 92c, por una unidad de control 64c del dispositivo calefactor por inducción 12c. Una asociación de las unidades de resonancia 50c, 51c a las parejas de unidades calefactoras por inducción 20c, 22c o bien 24c, 26c se realiza en función de una potencia requerida para las unidades calefactoras por inducción 20c, 22c, 24c, 26c. An alternative configuration is depicted in Figure 4. The induction heating device 12b has four induction heating units 20c, 22c, 24c, 26c, respectively, with an induction heating element configured as an inductor, which are associated with an individual heating frequency unit 60c of the induction heating device 12c and They can be connected through a first switching arrangement 92c of the induction heating device 12c with the heating frequency unit 60c. The switching arrangement 92c can in this case be configured similarly to the switching arrangements 92a, 92b of Figure 2 and Figure 3 or to a combination of these switching arrangements 92a, 92b. Two pairs of induction heating units 20c, 22c and 24c, 26c respectively have a common contact 84c, 95c. Furthermore, the induction heating device 12c has first and second resonance units 50c, 51c and a second switching arrangement 93c, which is intended to associate the pairs of induction heating units 20c, 22c or 24c, 26c or the first or second resonance units 50c, 51c. The resonance units 50c, 51c are both of the type of the resonance unit 50cc of Figure 2, but have resonance capacities 52c, 54c and 53c, 55c of different sizes. The second switching arrangement 93c has two switching elements 56c, 58c which are configured as relays, configured as unipolar alternative switches. A first contact of the switching elements 56c, 58c is in each case directly connected to a common contact 94c, 95c of one of the pairs of induction heating units 20c, 22c or 24c, 26c and the second and third contacts are connected in each case, respectively, with the first or with the second resonance unit 50c, 51c. The second switching arrangement 93c is controlled, like the first switching arrangement 92c, by a control unit 64c of the induction heating device 12c. An association of the resonance units 50c, 51c to the pairs of induction heating units 20c, 22c or 24c, 26c is carried out depending on a power required for the induction heating units 20c, 22c, 24c, 26c.

En una configuración alternativa, otros números discrecionales de unidades calefactoras por inducción presentan, respectivamente, un contacto común, que se puede conectar o bien con la primera con la segunda unidades de resonancia 50c, 51c. También son concebibles configuraciones, en las que grupos de unidades calefactoras por inducción y/o unidades calefactoras por inducción individuales, es decir, sin elementos de conmutación adicionales, están conectados directamente con las unidades de resonancia 50c, 51c. También son concebibles formas de realización con más de dos unidades de resonancia. In an alternative configuration, any other number of induction heating units each have a common contact, which can be connected either to the first or to the second resonance units 50c, 51c. Configurations are also conceivable, in which groups of induction heating units and/or individual induction heating units, i.e. without additional switching elements, are directly connected to the resonance units 50c, 51c. Embodiments with more than two resonance units are also conceivable.

En la figura 5 se utiliza un circuito de puente completo en oposición a las formas de realización anteriores, en las que se utiliza un circuito de semi-puente. Un dispositivo calefactor por inducción 12d presenta cuatro unidades calefactoras por inducción 20d, 22d, 24d, 26d, que están asociadas a una primera unidad de frecuencia calefactora 60d del dispositivo calefactor por inducción 12d y se pueden conectar a través de una disposición de conmutación 92d del dispositivo calefactor por inducción 12d directamente con éste. Dos parejas de unidades calefactoras por inducción 20d, 22d y 24d, 26d presentan, respectivamente, un contacto común 94d, 95d, que está conectado directamente en cada caso con una de dos unidades de resonancia 50d, 51d. Las unidades de resonancia 50d, 51 d están formadas por una capacidad de resonancia 52d, 53d individual, respectivamente, a partir de un condensador individual. El tamaño de las capacidades de resonancia 52d, 53d está adaptado en este caso a las propiedades de las unidades calefactoras por inducción 20d, 22d o bien 24d, 26d, es decir, por ejemplo, a su inductividad. Un primer contacto de las unidades de resonancia 50d, 51d está conectado directamente con el contacto común 84d, 95d de una de las parejas de unidades calefactoras por inducción 20d, 22d y 24d, 26d y un segundo contacto de las unidades de resonancia 50d, 51d está conectado directamente con una toma de tensión 91 d de una segunda unidad de frecuencia calefactora 61 d, que está constituida como la unidad de frecuencia calefactora 60d bien 60a. Una unidad de control 64d del dispositivo calefactor por inducción 12d está prevista para controlar la disposición de conmutación 92d y las dos unidades de frecuencia calefactora 60d, 61d. In Figure 5 a full bridge circuit is used as opposed to previous embodiments where a half-bridge circuit is used. An induction heating device 12d has four induction heating units 20d, 22d, 24d, 26d, which are associated with a first heating frequency unit 60d of the induction heating device 12d and can be connected via a switching arrangement 92d of the 12d induction heating device directly with it. Two pairs of induction heating units 20d, 22d and 24d, 26d respectively have a common contact 94d, 95d, which is directly connected in each case to one of two resonance units 50d, 51d. The resonance units 50d, 51 d are formed by an individual resonance capacitance 52d, 53d, respectively, from an individual capacitor. The size of the resonance capacitances 52d, 53d is in this case adapted to the properties of the induction heating units 20d, 22d or 24d, 26d, that is, for example, to their inductance. A first contact of the resonance units 50d, 51d is directly connected to the common contact 84d, 95d of one of the pairs of induction heating units 20d, 22d and 24d, 26d and a second contact of the resonance units 50d, 51d It is directly connected to a voltage tap 91 d of a second heating frequency unit 61 d, which is constituted as the heating frequency unit 60d or 60a. A control unit 64d of the induction heating device 12d is provided to control the switching arrangement 92d and the two heating frequency units 60d, 61d.

En otras configuraciones es concebible que de manera similar a la figura 4, estén previstos elementos de conmutación, que posibilitan una asociación de grupos de unidades calefactoras por inducción con contacto común para formar las diferentes unidades de resonancia. De la misma manera, todas las unidades calefactoras por inducción pueden presentar un contacto común, que está conectado directamente con una unidad de resonancia individual. In other configurations it is conceivable that, similarly to Figure 4, switching elements are provided, which enable an association of groups of induction heating units with common contact to form the different resonance units. Likewise, all induction heating units can have a common contact, which is directly connected to an individual resonance unit.

En general, en los circuitos descritos, los relés que están configurados como conectores unipolares, pueden ser sustituidos también por conmutadores de semiconductores, como transistores, en particular IGBTs. Por lo demás, un contacto común de las unidades calefactoras por inducción puede conectar los primeros contactos de las unidades calefactoras por inducción y la toma de tensión de la unidad de frecuencia calefactora y una disposición de conmutación está conectada con los segundos contactos de las unidades calefactoras por inducción y está prevista para establecer una conexión directa entre al menos una de las unidades calefactoras por inducción y al menos una de las unidades de resonancia. In general, in the circuits described, the relays that are configured as unipolar connectors can also be replaced by semiconductor switches, such as transistors, in particular IGBTs. Otherwise, a common contact of the induction heating units can connect the first contacts of the induction heating units and the voltage tap of the heating frequency unit and a switching arrangement is connected to the second contacts of the heating units. by induction and is intended to establish a direct connection between at least one of the induction heating units and at least one of the resonance units.

En la figura 6 se representa un ciclo de funcionamiento posible en el ejemplo del primer ejemplo de realización, identificado con la adición del signo de referencia “a”. La unidad de control 64a está prevista para accionar por secciones en un modo de funcionamiento, en el que se requiere una potencia calefactora para dos o más de las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a a través de un usuario, las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a para las que se requiere una potencia. En tal funcionamiento por secciones, la unidad de control 64a está prevista para distanciar puntos iniciales 102a, 106a, 110a, 114a de dos secciones de funcionamiento sucesivas 100a, 104a, 108a, 112a de unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a discrecionales con al menos 100 ms y puntos iniciales 102a, 114a de dos secciones de funcionamiento sucesivas 100a, 112a) de unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a con 2 s. En el modo de funcionamiento representado, las tres unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 26a son accionadas por secciones. El primer diagrama (superior) de la figura 6 muestra en este caso una curva de la potencia P acondicionada a través de la unidad de frecuencia calefactora 60a en función del tiempo t. En una primera sección de funcionamiento 100a, el elemento de conmutación 40a de la disposición de conmutación está cerrado, de manera que la primera unidad calefactora por inducción 20a está conectada directamente con la unidad de frecuencia calefactora 60a y es alimentada con corriente alterna de alta frecuencia. Los restantes elementos de conmutación 42a, 44a, 46a, 48a están abiertos. Al término de la primera sección de funcionamiento 100a sigue una segunda sección de funcionamiento 104a, en la que el elemento de conmutación 42a de la disposición de conmutación 92a está cerrado y los restantes elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a están abiertos y de esta manera la unidad calefactora por inducción 22a está conectada directamente con la unidad de frecuencia calefactora 60a. El punto inicial 106a de la segunda sección de funcionamiento 104a está distanciado con 100 ms del punto inicial 102a de la primera sección de funcionamiento 100a. Al término de la segunda sección de funcionamiento 104a sigue una tercera sección de funcionamiento 108a, en la que la unidad calefactora por inducción 26a está conectada directamente con la unidad de frecuencia calefactora 60a. El elemento de conmutación 46a está cerrado en este caso y los restantes elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a están abiertos. El punto inicial 110a de la tercera sección de funcionamiento está distanciado con 700 ms del punto inicial 106a de la segunda sección de funcionamiento 104a. Al término de la tercera sección de funcionamiento 108a sigue una cuarta sección de funcionamiento 112a, en la que de nuevo la unidad calefactora por inducción 20a está conectada de manera conocida directamente con la unidad de frecuencia calefactora 60a. El punto inicial 114a de la cuarta sección de funcionamiento 112a está distanciado con 1,2 s del punto inicial 110a de la tercera sección de funcionamiento y con 2 s del punto inicial 102a de la primera sección de funcionamiento 100a. El funcionamiento de las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 26a se prosigue periódicamente. Entre las secciones de funcionamiento 100a, 104a, 108a, 112a se conmutan, respectivamente, los elementos de conmutación 40a, 42a, 44a, 46a, 48a de la disposición de conmutación 92a. Una primera conmutación se realiza, como se representa en el segundo diagrama (inferior) como fragmento de detalle, respectivamente, durante un punto mínimo 116a de la tensión continua pulsátil U, que se encuentra entre los contactos exteriores 70a, 72a (figura 7). Para la conmutación se estiman 7 ms de tiempo de reacción 118a de los elementos de conmutación 40a, 42a, 44, 46a, 48a. Durante el tiempo de reacción 118a, es decir, desde 3,5 ms antes de un punto mínimo 116a hasta 3,5 ms después del punto mínimo 116a, se desconecta la unidad de frecuencia calefactora 60a, por lo que los IGBTs 82a, 84a no reciben ninguna señal de control. Las secciones de funcionamiento 100a, 104a, 108a, 112a de diferentes unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 26a están distanciadas con al menos 7 ms. Para reducir al mínimo las oscilaciones de la tensión que se reacoplan en la red de corriente, los llamados destellos, se evita en el caso de potencias totales por encima de 500 W una distancia de más de 7 ms entre secciones de funcionamiento 100a, 104a, 108a, 112a sucesivas. Una longitud de la sección de funcionamiento 100a, 104a, 108a, 112a de una unidad calefactora por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a y una frecuencia ajustada en ésta en la unidad de frecuencia calefactora 60a dependen de una potencia requerida para las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a y de una suma de las potencias requeridas para todas las unidades calefactoras por inducción 20a, 22a, 24a, 26a, 28a a accionar. En este caso, se mantiene la condición marginal de que las potencias para las secciones de funcionamiento 100a, 104a, 108a, 112a individuales se desvían menos del 10 % de la potencia total requerida. Figure 6 represents a possible operating cycle in the example of the first embodiment, identified with the addition of the reference sign “a”. The control unit 64a is intended to be operated in sections in an operating mode, in which a heating power is required for two or more of the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a through a user, the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a for which a power is required. In such sectional operation, the control unit 64a is provided to distance initial points 102a, 106a, 110a, 114a of two successive operating sections 100a, 104a, 108a, 112a of induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a with at least 100 ms and starting points 102a, 114a of two successive operating sections 100a, 112a) of induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a with 2 s. In the mode of operation shown, the three induction heating units 20a, 22a, 26a are driven in sections. The first (upper) diagram of Figure 6 shows in this case a curve of the power P conditioned through the heating frequency unit 60a as a function of time t. In a first operating section 100a, the switching element 40a of the switching arrangement is closed, so that the first induction heating unit 20a is directly connected to the frequency heating unit 60a and is supplied with high frequency alternating current. . The remaining switching elements 42a, 44a, 46a, 48a are open. At the end of the first operating section 100a, a second operating section 104a follows, in which the switching element 42a of the switching arrangement 92a is closed and the remaining switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a are open and in this way the induction heating unit 22a is directly connected to the frequency heating unit 60a. The starting point 106a of the second operating section 104a is 100 ms apart from the starting point 102a of the first operating section 100a. At the end of the second operating section 104a, a third operating section 108a follows, in which the induction heating unit 26a is directly connected to the frequency heating unit 60a. The switching element 46a is closed in this case and the remaining switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a are open. The starting point 110a of the third operating section is 700 ms apart from the starting point 106a of the second operating section 104a. At the end of the third operating section 108a, a fourth operating section 112a follows, in which the induction heating unit 20a is again connected in a known manner directly to the frequency heating unit 60a. The starting point 114a of the fourth operating section 112a is distanced by 1.2 s from the starting point 110a of the third operating section and by 2 s from the starting point 102a of the first operating section 100a. The operation of the induction heating units 20a, 22a, 26a is continued periodically. Between the operating sections 100a, 104a, 108a, 112a, the switching elements 40a, 42a, 44a, 46a, 48a of the switching arrangement 92a are respectively switched. A first switching is carried out, as shown in the second (lower) diagram as a detail fragment, respectively, during a minimum point 116a of the pulsatile direct voltage U, which is located between the external contacts 70a, 72a (Figure 7). For switching, 7 ms of reaction time 118a of the switching elements 40a, 42a, 44, 46a, 48a are estimated. During the reaction time 118a, that is, from 3.5 ms before a minimum point 116a to 3.5 ms after the minimum point 116a, the heating frequency unit 60a is switched off, so that the IGBTs 82a, 84a do not receive no control signal. The operating sections 100a, 104a, 108a, 112a of different induction heating units 20a, 22a, 26a are spaced apart by at least 7 ms. In order to minimize the voltage oscillations that recouple in the current network, the so-called flashes, a distance of more than 7 ms between operating sections 100a, 104a, is avoided in the case of total powers above 500 W. 108a, 112a successive. A length of the operating section 100a, 104a, 108a, 112a of an induction heating unit 20a, 22a, 24a, 26a, 28a and a frequency set therein in the heating frequency unit 60a depend on a power required for the units induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a and a sum of the powers required for all the induction heating units 20a, 22a, 24a, 26a, 28a to be operated. In this case, the marginal condition is maintained that the powers for the individual operating sections 100a, 104a, 108a, 112a deviate by less than 10% from the total required power.

De manera alternativa, la unidad de control en una disposición, en la que dos unidades calefactoras por inducción forman una zona calefactora común y en la que un primer contacto de las unidades calefactoras por inducción está conectado, respectivamente, con un segundo contacto de un primero o bien de un segundo conectores unipolares y los primeros contactos del primero y del segundo conmutadores unipolares están conectados directamente entre sí, está prevista para accionar en una sección de funcionamiento, en la que para ambas unidades calefactoras por inducción se requiere una potencia, las dos unidades calefactoras por inducción en secciones de funcionamiento idénticas. Alternatively, the control unit in an arrangement, in which two induction heating units form a common heating zone and in which a first contact of the induction heating units is connected, respectively, with a second contact of a first or of a second single-pole connectors and the first contacts of the first and second single-pole switches are connected directly to each other, is intended to operate in an operating section, in which a power is required for both induction heating units, both induction heating units in identical operating sections.

Lista de signos de referencia List of reference signs

10 Aparato electrodoméstico 10 Household appliance

12 Dispositivo calefactor por inducción 12 Induction heating device

14 Placa de campos de cocción 14 Cooking fields plate

16 Fase 16 Phase

18 Módulo de potencia 18 Power module

20 Unidad calefactora por inducción 20 Induction heating unit

22 Unidad calefactora por inducción 22 Induction heating unit

24 Unidad calefactora por inducción 24 Induction heating unit

26 Unidad calefactora por inducción 26 Induction heating unit

28 Unidad calefactora por inducción 28 Induction heating unit

30 Zona calefactora 30 Heating zone

32 Zona calefactora 32 Heating zone

34 Zona calefactora 34 Heating zone

36 Zona calefactora 36 Heating zone

38 Zona calefactora 38 Heating zone

39 Zona calefactora 39 Heating zone

40 Elemento de conmutación 40 Switching element

42 Elemento de conmutación 42 Switching element

44 Elemento de conmutación 44 Switching element

46 Elemento de conmutación 46 Switching element

48 Elemento de conmutación 48 Switching element

50 Unidad de resonancia 50 Resonance unit

52 Unidad de resonancia 52 Resonance unit

53 Capacidad de resonancia 53 Resonance capacity

54 Capacidad de resonancia 54 Resonance capacity

55 Capacidad de resonancia 55 Resonance capacity

56 Elemento de conmutación 56 Switching element

58 Elemento de conmutación 58 Switching element

60 Unidad de frecuencia calefactora 60 Heating frequency unit

61 Unidad de frecuencia calefactora 61 Heating frequency unit

62 Unidad de mando 62 Control unit

64 Unidad de control 64 Control unit

66 Rectificador 66 Rectifier

68 Capacidad tampón 68 Buffer capacity

70 Contacto exterior 70 External contact

72 Contacto exterior 72 External contact

74 Elemento de conmutación 74 Switching element

76 Elemento de conmutación 76 Switching element

78 Condensador de amortiguación 78 Damping capacitor

80 Condensador de amortiguación 80 Damping capacitor

82 IGBT 82 IGBT

84 IGBT 84 IGBT

86 Diodo 86 Diode

88 Diodo 88 Diode

90 Toma de tensión 90 Voltage test

91 Toma de tensión 91 Voltage test

92 Disposición de conmutación 92 Switching arrangement

93 Disposición de conmutación 93 Switching arrangement

94 Contacto común 94 Common contact

95 Contacto común 95 Common contact

96 Contacto de entrada 96 Input contact

100 Sección de funcionamiento 100 Operation Section

102 Punto inicial 102 Starting point

105 Sección de funcionamiento 105 Operation Section

106 Punto inicial 106 Starting point

108 Sección de funcionamiento 108 Operation Section

110 Punto inicial 110 Starting point

112 Sección de funcionamiento 112 Operation Section

114 Punto inicial 114 Starting point

116 Punto mínimo 116 Minimum point

118 Tiempo de reacción 118 Reaction time

Claims

1. Induction cooking range device with at least one heating frequency unit (60a; 60b; 60c; 60d, 61d) and with at least three induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d, 26d), which are associated with the heating frequency unit (60a; 60b; 60c; 60d, 61 d), in which in each operating state, in which one of the induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d , 26d) is powered with high frequency alternating current, the frequency heating unit (60a; 60b; 60c; 60d, 61d) is directly connected to the induction heating unit (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d, 26d), and with at least one control unit (64a; 64b; 64c; 64d), which is provided to operate in sections in at least one mode of operation at least two of the induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d, 26d), characterized in that the control unit (64a; 64b; 64c; 64d) is provided to distance at least in one operating mode with operation in sections of at least two induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; successive operation (100a, 104a, 108a, 112a) of induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d , 26d) discretionary with at least 50 ms.

2. Induction cooking field device according to claim 1, characterized in that at least two of the induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d, 26d) form a common heating zone (39a, 39b).

3. Induction cooking field device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d, 26d) present a common contact (94a; 94b; 94c, 95c; 94d, 95d).

4. Induction cooking range device according to claim 3, characterized by a resonance unit (50a; 50b; 50c; 51c; 50d; 51d), which is directly connected in at least one operating state to a contact common (94a; 94b; 94c, 95c; 94d, 95d).

5. Induction cooking field device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (64a; 64b; 64c; 64d) is provided to distance at least in one operating mode with operation in sections of at minus two induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d, 26d), starting points (112a, 114a ) of at least two successive operating sections (100a, 112a) of an induction heating unit (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d , 22d, 24d, 26d) with at least 7 s.

6. Induction cooking field device according to one of the preceding claims, characterized by at least two switching elements (40b, 42b, 44b, 46b, 48b), which are arranged between the heating frequency unit (60b; 60c; 60d; 61d) and at least one of the induction heating units (20a, 22a, 24a, 26a, 28a; 20b, 22b, 24b, 26b, 28b; 20c, 22c, 24c, 26c; 20d, 22d, 24d , 26d).

7. Induction cooking field with an induction cooking field device (12a; 12b; 12c; 12d) according to one of the preceding claims.