CN102257878B - 具有至少一个感应器、至少一个逆变器和开关装置的炉圈 - Google Patents

Abstract

本发明从一种具有至少一个感应器（10）、至少一个逆变器（12）、开关装置（14）和用于检测烹饪用具（18）的检测电路（16）的炉圈出发，其中开关装置（14）被布置在感应器（10）与逆变器（12）之间的电路中，使得开关装置（14）在第一开关位置建立在逆变器（12）与感应器（10）之间的连接而在至少一个第二开关位置中断在逆变器（12）与感应器（10）之间的连接。为了实现节能的检测工作而建议：开关装置（14）与检测电路（16）连接来使得开关装置（14）在所述至少一个第二开关位置将感应器（10）与检测电路（16）连接。

Description

具有至少一个感应器、至少一个逆变器和开关装置的炉圈

技术领域

本发明从一种根据权利要求1的前序部分所述的具有至少一个感应器、至少一个逆变器和开关装置的炉圈（Kochfeld）出发。

背景技术

由DE 42 08 254 A1公知一种感应炉圈，该感应炉圈具有多个感应器、每个感应器分别一个逆变器、电子开关装置和用于检测烹饪用具的检测电路。该开关装置打开和闭合在感应器与逆变器之间的电路，使得开关装置在第一开关位置建立在逆变器与感应器之间的连接而在第二开关位置中断在逆变器与感应器之间的连接。

为了检测烹饪用具，微型计算机启动开关装置的开关之一的闭合，以便在加热电压（Heizspannung）的半振荡期间将感应器之一与和该感应器相关的逆变器相连。根据分接点上的电压幅度或根据电压降来确定振荡系统的衰减。由足够的衰减推断出烹饪用具元件的出现或存在。在检测烹饪用具元件之后，感应器自动地开始使用。

在备用工作期间给感应器持续加载有满幅度的电流与使用单独的用弱测量电压来驱动的测量传感器的锅检测装置相比消耗了许多能量。但是，设置单独的测量传感相对于将感应器不仅用作加热元件而且用作传感器相比更昂贵而且费事。

发明内容

因而，本发明尤其是基于如下任务：给这类炉圈配备节能工作的锅检测装置，而不必设置附加的传感器。

尤其是，本发明从一种具有至少一个感应器、至少一个逆变器、开关装置和用于检测烹饪用具的检测电路的炉圈出发。开关装置被布置在感应器与逆变器之间的电路中，更确切地说被布置来使得开关装置在第一开关位置建立在逆变器与感应器之间的连接而在至少一个第二开关位置中断在逆变器与感应器之间的连接。

建议开关装置与检测电路相连接，使得开关装置在至少一个第二开关位置将感应器与检测电路相连。由此，可以以构造上简单的方式将感应器与检测电路链接，其可以使用感应器接着作为感应传感器。检测电路尤其是也可以将低压测量电流馈电到感应器中，使得在备用工作时的节能测量是可能的。由此，节能的检测工作能够被实现，该节能的检测工作在工作成本方面可以与具有单独的传感器装置的炉圈相匹敌。

两个所述开关位置可以通过开关装置的其它的开关位置来补充，这些其它的开关位置分别可以对应于炉圈的其它功能。例如，开关装置可以具有如下开关位置：在所述开关位置，感应器同时与多个逆变器相连或者一个逆变器同时驱动多个感应器。

在本发明的改进方案中建议：开关装置包括至少一个带有两个输出端的机电式继电器，其中第一输出端与逆变器连接而第二输出端与检测电路连接。由此，可以实现本发明的特别稳健的扩展方案。与将开关装置实现为半导体继电器的每个开关单元必须使用两个半导体开关的装置相比，可以节省费用，并且即使在非常强的加热电流的情况下也可以保证可靠的切换。如果测量电流和加热电流的电流强度相差一个或多个数量级,则机电式双刀双掷（Double-Pole-Double-Throw）继电器的特性是尤其有利的。

当炉圈包括多个尤其是可被布置成网格、格栅或者矩阵的感应器时，特别运用本发明的优点。此处也可以通过开关装置打开或者闭合在各个感应器与分别和感应器相关的逆变器之间的连接。

在本发明的特别有利的扩展方案中，检测电路与感应器一起可以形成振荡回路。根据振荡回路的谐振频率确定烹饪用具的存在或者不存在。当炉圈包括用于读取检测电路和/或用于切换开关装置的控制单元时，能够实现有针对性的控制。

当开关装置的与感应器相关的开关直接与感应器连接时，可以实现特别灵活的模块化结构。感应器尤其是可以包括感应器线圈、感应器支承体（Induktortraeger）和屏蔽元件。这些元件可以被组合成紧凑的感应器模块，该紧凑的感应器模块根据本发明此外还可以包括尤其是被构造为机电式继电器开关的开关。用于建立与逆变器和与检测电路的连接的线缆可以直接被插入到感应器模块的两个不同的输出端中或以其它方式（例如借助适当的多极插头）与这些输出端连接。这两个输出端与开关的两个输出端连接，该开关的输入端在其侧与感应器连接。

附图说明

其它优点由以下附图描述得到。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多组合的特征。本领域技术人员适宜地也将单个考虑这些特征并且将这些特征组合成切实可行的其它组合。

其中：

图1示出了具有多个被布置成网格的感应器、开关装置和多个逆变器的感应炉圈的示意图，

图2示出了感应器与开关装置一起的示意图，该开关装置在第一开关位置将感应器与逆变器连接而在第二开关位置将感应器与检测电路连接，以及

图3示出了带有开关装置的集成开关的感应器模块。

具体实施方式

图1示出了具有多个被布置成网格的感应器10的矩阵型的感应炉圈。感应器10形成矩形的网格并且可以被划分成多个模块，这些模块分别由不同的电源单元供电（未示出）。感应器10可以选择性地并且单个地被激活和被停用，由此开关装置14可以建立或者中断在感应器10与和相应的感应器10相关的逆变器12之间的连接。

在开关装置14的第一开关位置，逆变器12与感应器10连接，使得频率为数千赫兹到最大大约75千赫兹或者100千赫兹的通过数百伏特的电压幅度来驱动的交流电流流经感应器10。感应器10产生强的高频磁场，该磁场在具有铁磁底部的烹饪用具18被放置到感应炉圈上时部分地渗入烹饪用具18的底部。通过该交变磁场，在烹饪用具18的铁磁底部中产生涡流，这些涡流最后加热该底部。

图1是没有反映感应器10关于开关装置14和逆变器12的实际布局的示意图。开关装置14可以与逆变器12一起被安装在共同的电路板上或者形成在结构上分离的单元。

图2示意性地示出了图1中的感应炉圈的任意感应器10，该任意感应器10具有与该感应器10相关的逆变器12和检测电路16。检测电路16同样可以与开关装置14和/或逆变器12一起被安装在共同的电路板上或者可替换地作为单独的组件存在。

在感应器10与逆变器12之间布置有开关装置14的构造为机电式继电器20的开关元件。机电式继电器20包括两个输出端24、26。第一输出端24与逆变器12相连，而第二输出端26与检测电路16相连。机电式继电器20被构造为具有两个并联的工作接触部（Arbeitskontakten）的“双刀双掷”继电器（DPDT继电器）。控制单元22读取检测电路16并且通过控制线路28与继电器20的电磁铁29的线圈连接。控制单元22可以是微控制器或者是可自由编程的计算单元，该控制单元22除了感应器10、开关装置14和检测电路16之外还驱动炉圈的其它电子组件、例如具有显示器的用户接口等等。烹饪用具检测的结果接着可以在显示器上显示。

在其中继电器20的开关接触部将继电器20的第二输出端26与感应器10连接的第二开关位置，感应器10与检测电路16一起形成考毕兹（Colpitts）振荡器，在该考毕兹振荡器中，两个电容和感应器10确定振荡频率。对于振荡所需的反馈通过在两个电容之间的分压器来产生（未示出）。

检测电路16被加载有弱交流电压，该弱交流电压在相对应的感应器10中产生大约10伏特或者12伏特的交流测量电压并且导致数毫安培的测量电流。感应器10在该工作状态下被用作测量探头。感应器10与两个电容器共同形成振荡回路。通过放置烹饪用具18，包括感应器10和烹饪用具18的整个系统的电感相对于自由的感应器10的电感被减小，由此振荡回路的谐振频率被提高大约10%。检测电路16或控制单元22测量整个系统的谐振频率，并且由被提高的谐振频率推断出烹饪用具18的存在。

图3示出了在本发明的可设想的扩展方案中的带有感应器10和开关装置14的构造为继电器20的开关元件的感应器模块。继电器20直接被安置在感应器支承体30的下侧上，使得该继电器20与感应器10一起形成可良好操纵的模块。到逆变器12和/或检测电路16的相对应的连接线路可以在连接感应器模块时被直接插入到继电器的输出端24、26中。

附图标记

10  感应器

12  逆变器

14  开关装置

16  检测电路

18  烹饪用具

20  继电器

22  控制单元

24  输出端

26  输出端

28  控制线路

29  电磁铁

30    感应器支承体

Claims (7)

1.一种具有至少一个感应器（10）、至少一个逆变器（12）、开关装置（14）和用于检测烹饪用具（18）的检测电路（16）的炉圈，其中开关装置（14）被布置在感应器（10）与逆变器（12）之间的电路中，使得开关装置（14）在第一开关位置建立在逆变器（12）与感应器（10）之间的连接而在至少一个第二开关位置中断在逆变器（12）与感应器（10）之间的连接，

其特征在于，开关装置（14）与检测电路（16）连接来使得开关装置（14）在至少一个第二开关位置将感应器（10）与检测电路（16）连接。

2.根据权利要求1所述的炉圈，其特征在于，开关装置（14）包括至少一个带有至少两个输出端的机电式继电器（20），其中第一输出端与逆变器（12）连接而第二输出端与检测电路（16）连接。

3.根据权利要求1或2所述的炉圈，其特征在于，当所述炉圈包括多个感应器（10）时，所述多个感应器（10）被布置成网格，其中通过开关装置（14）能够打开或者闭合在各个感应器（10）与至少一个逆变器（12）之间的连接。

4.根据权利要求1或2所述的炉圈，其特征在于，检测电路（16）与感应器（10）一起形成振荡回路，该振荡回路的谐振频率高于感应器（10）的加热电流的频率。

5.根据权利要求1或2所述的炉圈，其特征在于，所述炉圈包括用于读取检测电路（16）的控制单元（22）。

6.根据权利要求1或2所述的炉圈，其特征在于，开关装置（14）的与感应器（10）相关的开关（20）直接与感应器（10）相连。

7.根据权利要求1或2所述的炉圈，其特征在于，在第一开关位置被传输到感应器（10）上的加热电流是在第二开关位置被传输到感应器（10）上的测量电流的至少1000倍。

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