CN110063090B - 家用器具装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少一个处于半桥电路或者全桥电路中的逆变器单元的家用器具装置，以用于借助于多路器来运行多个感应器。为了改进家用器具装置的效率而提出一种家用器具装置、特别是一种烹饪器具装置，该家用器具装置具有至少N个行开关元件（10a‑q）、具有至少M个列开关元件（12a‑q）并且具有至少一个加热矩阵（14a‑q），所述加热矩阵具有至少NxM个加热矩阵元件（16a‑q），其中对于从1到N中的任意的i和从1到M中的任意的j来说‑其中行开关元件（10a‑q）和列开关元件（12a‑q）的总数N+M大于2‑适用于这一点，即：第i，j个加热矩阵元件（16a‑q）包括到至少一个第i，j个感应器（18a‑q）并且不仅与第i个行开关元件（10a‑q）相连接而且与第j个列开关元件（12a‑q）相连接，且该家用器具装置具有至少一个开关二极管（34a‑q，36a‑q），该至少一个开关二极管将所述行开关元件（10a‑q）中的至少一个或者所述列开关元件（12a‑q）中的至少一个与至少一个基准电位（30a‑q，32a‑q）相连接。

Description

家用器具装置

技术领域

本发明涉及一种家用器具装置、特别是根据本发明所述的烹饪器具装置。

背景技术

从现有技术中已知这样一种家用器具装置，该家用器具装置具有至少一个处于半桥电路或全桥电路中的逆变器单元，以用于借助于多路器来运行多个感应器。

发明内容

本发明的任务尤其在于，提供一种所述类型的、在效率方面具有改进特性的装置。根据本发明，该任务通过本发明的特征得到解决，而本发明的有利的设计方案和改进方案则能够从从属权利要求中得知。

提出了一种家用器具装置、特别是烹饪器具装置并且优选是烹调区装置，该家用器具装置具有至少N个行开关元件、具有至少M个列开关元件并且具有至少一个加热矩阵，所述加热矩阵具有至少一个、特别是刚好NxM个的加热矩阵元件，其中，对于从1到N中的任意的i和从1到M中的任意的j来说-其中列开关元件和行开关元件的总数N+M大于2-适用这一点，即：第i，j个加热矩阵元件包括至少一个、优选刚好一个第i，j个感应器并且不仅与第i个行开关元件而且与第j个列开关元件相连接，且该家用器具装置具有至少一个开关二极管，该至少一个开关二极管将所述行开关元件中的至少一个或者列开关元件中的至少一个与至少一个基准电位相连接。

在此上下文中，“家用器具装置”尤其应该是指家用器具的至少一个部件、优选至少一个子组件。所述家用器具装置尤其也能够包括整个家用器具。所述家用器具尤其构造为烹饪器具、优选构造为微波炉、烤炉和/或特别是可变的烹调区、特别是矩阵烹调区并且特别优选地构造为感应式烹饪器具、例如特别是感应式烤炉和/或优选感应式烹调区、特别是矩阵感应式烹调区。“烹饪器具装置”尤其应该是指一种家用器具装置，该家用器具装置至少部分地构成烹饪器具。在此上下文中，“可变的烹调区”尤其应该是指如下一种烹调区，对于该烹调区来说感应器特别是以有规律的空间布置、特别是布置在家用器具装置的烹调区板下方并且至少部分地构成至少一个加热区、优选多个可变的加热区，所述加热区包括所述烹调区板的下述区域，该区域优选为所述烹调区板的总面积的至少10％、优选至少30％并且特别有利地至少40％。所述感应器特别地被设置用于，根据被定位在烹调区板上的烹饪用具的位置来构成加热区并且使其与所述烹饪用具相匹配。“设置”尤其应该是指专门的编程、设计和/或装备。“物体为特定的功能而设置”尤其应该是指，所述物体在至少一种应用和/或运行状态下履行和/或实施这种特定的功能。在此上下文中，“数目”尤其应该是指来自自然数的集合的任意的数字。特别是当行开关元件的数目N和/或列开关元件的数目M大于1时，列开关元件和行开关元件的总数N+M应该始终大于2。在此上下文中，“行开关元件”和/或“列开关元件”尤其应该是指栅格的哪些行和/或列配属于电路图的（schaltbildlich）布置和/或定义所述布置。该电路图的布置尤其不同于空间的布置，在所述空间的布置中列开关元件和行开关元件能够以由本领域技术人员优选的并且尤其特别紧凑的布置方式来布置。所述行开关元件尤其与对于所述行开关元件来说共用的基准电位相连接。对于所述行开关元件来说共用的基准电位尤其是运行电压的运行电位，以该运行电位来运行所述家用器具装置。对于所述行开关元件来说共用的基准电位在此特别是地电位。所述列开关元件尤其与对于所述列开关元件来说共用的另一个基准电位相连接。对于所述列开关元件来说共用的另一个基准电位尤其是所述运行电压的另一运行电位。对于所述列开关元件来说共用的另一个基准电位特别地不同于地电位。尤其在对于所述行开关元件来说共用的基准电位与对于所述列开关元件来说共用的另一个基准电位之间加载着运行电压。在此上下文中，“开关元件”尤其应该是指这样一种元件，该元件被设置用于，在至少一种第一开关状态下将第一端子与至少一个第二端子导电地连接起来并且在至少一种第二开关状态下将所述第一端子与所述第二端子分开。所述开关元件具有尤其至少一个控制端子，通过该控制端子能够控制所述开关元件的开关状态。所述开关元件尤其被设置用于，在开关过程中从开关状态之一相应地转换为另一种开关状态。所述开关元件在此能够构造为任意的、对本领域技术人员来说显得有利的开关元件、优选构造为半导体开关元件、像比如构造为晶体管、优选地构造为FET、构造为MOSFET和/或构造为IGBT、优选构造为RC-IGBT并且特别优选构造为HEMT晶体管。“HEMT晶体管”尤其应该是指尤其具有特别高的电子迁移率的高电子迁移率晶体管，所述电子迁移率特别是在25℃下特别是至少400cm²V^-1s^-1、优选至少600 cm²V^-1s^-1、进一步优选至少800 cm²V^-1s^-1并且特别优选至少1000 cm²V^-1s^-1。此外，尤其调制掺杂场效应晶体管（MODFET）、二维电子气体场效应晶体管（TEGFET）、选择性掺杂异质结晶体管（SDHT）和/或异质结场效应晶体管（HFET）应该被理解为HEMT晶体管。特别地，所述开关元件具有至少一个优选为源端子的第一端子、优选为漏极端子的第二端子和/或特别是栅极端子的控制端子。所述家用器具装置的尤其至少一个二极管、特别是反馈二极管和/或至少一个电容、特别是阻尼电容能够与所述开关元件并联连接。至少一个第i个行开关元件和至少一个第j个列开关元件-它们以全桥拓扑结构或者优选以半桥拓扑结构来连接-尤其用作逆变器开关元件并且共同至少部分地、优选完全构成所述家用器具装置的第i，j个逆变器单元。所述家用器具装置包括尤其NxM个逆变器单元。“第i，j个逆变器单元”尤其应该是指下述单元，该单元被设置用于，提供和/或产生优选具有尤其用于运行第i，j个感应器的、至少1kHz、特别是至少10kHz并且有利地至少20kHz的频率的高频的加热电流。所述家用器具装置尤其具有控制单元，该控制单元被设置用于操控行开关元件和列开关元件。“控制单元”尤其应该是指如下电子单元，该电子单元优选至少部分地被集成在家用器具的控制和/或调节单元中。优选地，所述控制单元包括计算单元并且尤其附加于所述计算单元还包括具有在其中所存储的控制和/或调节程序的存储器单元，所述控制和/或调节程序被设置用于由所述计算单元来实施。所述控制单元特别有利地被设置用于操控作为逆变器开关元件的行开关元件和列开关元件并且更确切地说尤其如此进行操控，从而在所述开关元件的至少一种第一开关状态和第二开关状态之间出现软的开关过程。“软的开关过程”尤其应该是指具有极小的损耗功率的开关过程，特别是当所述开关过程优选地至少基本上无电压时出现所述开关过程。“至少基本上无电压的开关过程”也作为英文名称“零电压开关（ZVS）”而为人所知，所述开关过程尤其应该是指软的开关过程，在所述软的开关过程中电压特别是直接在开关过程之前加载在第i，j个加热矩阵元件上并且尤其是加载在第i，j个感应器上和/或下降、至少基本上极小、尤其基本上是零。特别地，所述控制单元被设置用于，在至少基本上无电压的开关过程中用下述开关频率来开关所述开关元件，所述开关频率大于第i，j个加热矩阵元件的谐振频率。“极小的数值”尤其应该是指下述数值，该数值尤其至少比运行最大值小了因数10、优选至少小了因数50、优选至少小了因数100并且特别优选至少小了因数500。“加热矩阵”尤其应该是指第i，j个加热矩阵元件的电路图的布置的栅格。所述第i，j个加热矩阵元件尤其至少间接地并且优选地直接地不仅与第i个行开关元件而且与第j个列开关元件相连接。在此上下文中，“至少两个电构件直接彼此连接”尤其应该是指，电构件之间的连接没有至少一个另外的电构件，所述至少一个另外的电构件改变电流和电压之间的相位和/或优选电流和/或电压本身。所述第i，j个感应器特别优选具有至少一个、尤其刚好一个第i，j个端子，该端子不仅与第i个行开关元件、特别是第i个行开关元件的第一端子相连接而且与第j个列开关元件、特别是第j个列开关元件的第二端子相连接。“感应器”尤其应该是指这样一种电构件，该电构件在至少一种烹饪运行状态下被设置用于，以感应的方式至少部分地对至少一个被定位在家用器具装置的烹调区板上的烹饪用具进行加热。所述感应器包括至少一个优选以圆盘的形式被缠绕的电导体，所述电导体至少在烹饪运行状态下由高频的加热电流流过。所述感应器优选被设置用于，将电能转换为交变磁场，以便在所述烹饪用具中引起涡流和/或交变磁化效应，所述涡流和/或交变磁化效应被转换成热量。

通过相应的设计方案，能够有利地提供一种家用器具装置，该家用器具装置在效率方面、特别是在成本效率和/或能效方面具有得到改进的特性。有利地，能够实现特别软的并且由此能量有效的开关过程。尤其能够减少开关元件的数目，因为开关元件部分地运行多个感应器，从而能够节省构件成本。加热矩阵的不同的感应器能够进一步有利地单独地进行操控，由此能够降低能耗并且特别是能够减少电散射场。上面所提到的布置能够特别有利地实现这一点，即：能够软的开关所述开关元件，并且更确切地说特别是至少基本上无电压地开关所述开关元件，由此能够降低开关损耗。此外，能够实现对于烹饪用具的有利的探测，其中能够避免额外的构件、像例如传感器元件。

为了减小对所述感应器来说所需要的结构空间并且特别是为了为烹饪用具的烹饪运行而实现感应器的有效的空间布置，此外提出，将所述感应器在空间上布置在感应器矩阵中，该感应器矩阵关于感应器中的至少两个的相对于彼此的邻近关系不同于加热矩阵，在所述加热矩阵中以电路图的方式布置有感应器。“感应器矩阵”尤其应该是指所述家用器具装置的烹调区板下方的感应器的空间布置的栅格。“不同的邻近关系”尤其应该是指，在感应器矩阵中的第i，j个感应器的最近的邻居元件不是加热矩阵中的第i，j个感应器的最近的邻居元件。

在本发明的一种优选的设计方案中提出，所述感应器在空间上如此布置在感应器矩阵中，使得至少一个第i，j个感应器-对所述感应器来说在加热矩阵中适用i=j-与至少一个第i，j个感应器相邻-对所述感应器来说在加热矩阵中适用i≠j。“第i，j个感应器，对所述感应器来说在加热矩阵中适用i=j”特别应该是指布置在加热矩阵的对角线上的对角线感应器。“第i，j个感应器，对所述感应器来说在加热矩阵中适用i≠j”尤其应该是指布置在所述加热矩阵的对角线之外的偏离对角线感应器（Außerdiagonalinduktor）。优选在至少两个第i，j个感应器之间-对所述感应器来说在加热矩阵中适用i=j-布置有至少一个第i，j个感应器-对所述感应器来说在加热矩阵中适用i≠j。特别优选地，第i，j个感应器-对所述感应器来说在加热矩阵中适用i=j-被多个、尤其是至少三个、优选至少四个并且特别优选至少五个第i，j个感应器-对所述感应器来说在加热矩阵中适用i≠j-包围、优选环形地包围。作为替代方案能够考虑的是，所述加热矩阵没有第i，j个加热矩阵元件并且尤其没有下述第i，j个感应器，对所述感应器来说在加热矩阵中适用i=j。由此，能够进一步简化对于所述家用器具装置的操控，因为尤其能够避免对角线感应器的同时的运行。

在本发明的一个特别优选的设计方案中提出，在所述感应器矩阵中相同的i或相同的j的第i，j个感应器彼此相邻并且优选地相对于彼此直接相邻。特别地，相同的i或相同的j的第i，j个感应器布置在所述加热矩阵的相同的行或列中。特别地，相同的i或j的第i，j个感应器以彼此编组的方式来布置并且尤其至少部分地、优选地至少大部分地并且特别优选完全地构成至少一个用于烹饪用具的加热区。进一步优选地，不同的i或j的第i，j个感应器至少部分地构成不同的加热区。由此能够进一步简化对于所述家用器具装置的操控，因为尤其能够特别有利地避免至少两个第i，j个感应器的同时运行，对于所述第i，j个感应器来说在加热矩阵中适用i=j。

能够考虑，列开关元件和行开关元件的总数N+M小于或等于加热矩阵元件的数目NxM。为了以列开关元件和行开关元件的尽可能小的总数N+M来运行N×M个的加热矩阵元件并且有利地降低构件成本而在此提出，列开关元件的数目N等于行开关元件的数目M。特别地，所述加热矩阵而后构造为二次矩阵。

为了排除对于至少两个对角线感应器的违反本意的操控而在此提出，列开关元件和行开关元件的总数N+M比加热矩阵元件的数目NxM要大一个。对于这种情况来说，尤其如果所述行开关元件的数目N等于1，那么所述加热矩阵就尤其构造为矢量、优选是行矢量，或者尤其如果所述列开关元件的数目M等于1，那么所述加热矩阵就构造为列矢量。

此外提出，第i，j个加热矩阵元件具有至少一个第i，j个二极管，借助于该二极管使得第i，j个感应器至少与第i个行开关元件相连接。特别地，所述第i，j个二极管被连接在第i，j个感应器与第i个行开关元件之间的第i，j个端子上。所述第i，j个二极管尤其允许电流朝第i个行开关元件的方向流动并且优选阻止电流朝第i，j个感应器的方向流动。尤其对于行开关元件的数目等于1这种情况来说，能够省去第i，j个二极管。此外，特别地，所述家用器具装置的回流二极管和/或阻尼电容器能够与第j列开关元件并联连接。第i，j个加热矩阵元件进一步有利地具有至少另一个第i，j个二极管，借助于该第i，j个二极管使得第i，j个感应器至少与第j个列开关元件相连接。特别地，所述另一个第i，j个二极管被连接在第i，j个感应器与第j列开关元件之间的第i，j个端子上。所述第i，j个二极管尤其允许电流朝第i，j个感应器的方向流动并且优选阻止电流朝第j个列开关元件的方向流动。此外，对于列开关元件的数目M等于1这种情况来说能够省去另一个第i，j个二极管。此外，尤其回流二极管和/或阻尼电容器能够与第i个行开关元件并联连接。由此尤其能够避免特别是多个加热矩阵元件之间的不受控制的电流。

此外提出，第i，j个加热矩阵元件具有至少一个第i，j个电容，借助于该电容使得第i，j个感应器至少与至少一个对加热矩阵元件来说共用的基准电位相连接。对于所述加热矩阵元件来说共用的基准电位尤其是运行电位。此外，第i，j个加热矩阵元件具有尤其至少一个第i，j个另外的电容，借助于所述电容使得第i，j个感应器至少与至少一个对所述加热矩阵元件来说共用的另一个基准电位相连接。另外的对加热矩阵元件来说共用的另一个基准电位特别是另一运行电位。第i，j个电容包括至少一个电容器。优选地，所述电容能够包括多个电容器、特别是电容器网络，所述电容器网络优选地由至少部分地彼此串联连接的和/或并联连接的电容器组成。此外，所述电容尤其能够调节。第i，j个感应器具有尤其至少一个第i，j个另外的端子，所述另一端子不仅与第i，j个电容而且与第i，j个另外的电容相连接。由此，能够有利地通过对于电容的相应的选择使所述家用器具装置的振荡回路的固有频率与应用领域相协调。

此外提出，所述加热矩阵包括N个行二极管，其中第i个行二极管将至少第i个行开关元件与至少一个对所述行开关元件来说共用的另一个基准电位、特别是所述另一运行电位连接起来。特别是对于所述开关二极管将第i个行开关元件与对于所述行开关元件来说共用的基准电位连接起来的情况而言，该开关二极管是第i个行二极管。此外提出，所述加热矩阵包括数目M的列二极管，其中第j个列二极管将至少第j个列开关元件与至少一个对所述列开关元件来说共用的基准电位、特别是运行电位连接起来。特别是对于所述开关二极管将第j个列开关元件与对于所述列开关元件来说共用的基准电位连接起来的情况而言，该开关二极管是第j个列二极管。由此，能够实现特别软的开关过程。

此外提出，所述控制单元在至少一种烹饪用具识别模式中被设置用于，如果运行电压具有至少基本上极小的数值，就获取至少一个在所述感应器中的至少一个感应器上出现的电特征参量。所述电特征参量优选与感应器和烹饪用具的电磁耦合相关联、并且更确切地说特别是与烹饪用具的覆盖程度和/或材料相关联。特别地，所述控制单元能够至少根据电特征参量来推断出确定感应器与烹饪用具的电磁耦合并且优选确定这种电磁耦合。所述电特征参量尤其相当于直接的控制参量。所述电特征参量有利地是尤其由所述家用器具装置的传感器单元测量的电信号和/或电子信号。优选地，所述电特征参量是加载在感应器上的电压的和/或通过感应器流动的电流的频率、幅度和/或相位。由此，能够改进所述家用器具装置的灵活性，因为能够探测到烹饪用具。

此外提出，所述控制单元在烹饪用具识别模式中被设置用于，首先给感应器充电并且随后如果运行电压具有至少基本上极小的数值，就再次将其放电。此外，所述控制单元在烹饪用具识别模式中被设置用于，检测感应器的放电过程的特性曲线并且借助于该特性曲线来获取所述电特征参量。所述特性曲线尤其是电特征参量的时间曲线。特别地，所述控制单元被设置用于，通过使比较特性曲线与所述特性曲线相匹配这种方式、特别是在用于产生所述比较特性曲线的参数的基础上确定电特征值。由此，能够以简单的方式方法来给所述感应器放电，其中能够避免与其他电构件的短路的产生。

所述家用器具装置在此尤其不局限于上述应用和实施方式。特别地，所述家用器具装置为了履行其中所描述的工作方式而能够具有与其中所提到的数目有别的数目的单个的元件、组件和单元。对于在本公开文件中所说明的数值范围来说，处于所提到的限度之内的数值也优选视为得到公开并且视为能够任意地应用。

附图说明

另外的优点从以下附图说明中产生。在附图中示出了本发明的多种实施例。附图、说明书和权利要求以组合的形式包含大量的特征。本领域技术人员也会适宜地单独考虑这些特征并且将其概括为另外的有意义的组合。其中示出：

图1以示意性的俯视图示出了具有家用器具装置的家用器具，

图2示出了具有加热矩阵的家用器具装置的一部分的示意性的电路图，

图3以示意性的俯视图示出了具有感应器矩阵的家用器具装置的一部分，

图4示出了用于运行具有烹饪用具识别模式的家用器具装置的方法的示意性的流程图，

图5a-b示出了具有在运行家用器具装置时的典型的电流和/或电压曲线的不同的图表，

图6a，b示出了具有在运行家用器具装置时的典型的电流和/或电压曲线的不同的图表，

图7以电路图示出了另一家用器具装置，

图8以电路图示出了另一家用器具装置，

图9以电路图示出了另一家用器具装置，

图10以电路图示出了另一家用器具装置，

图11以电路图示出了另一家用器具装置，

图12以电路图示出了另一家用器具装置，并且

图13以电路图示出了另一家用器具装置。

具体实施方式

图1以示意性的俯视图示出了具有家用器具装置的家用器具48a。在当前的情况下，所述家用器具48a构造为烹饪器具。所述家用器具48a是烹调区并且更确切地说特别是可变的感应式烹调区。作为替代方案，所述家用器具48a能够构造为任意的与烹调区不同的并且特别是对本领域技术人员来说显得有利的家用器具48a、特别是烹饪器具、像比如微波炉或感应式烤炉。

所述家用器具装置具有烹调区板50a。所述家用器具装置被设置用于，运行至少一个在烹调区板50a上布置在任意位置上的烹饪用具。所述烹调区板50a包括优选的加热区位置52a，所述加热区位置表征用于烹饪用具的优选的位置。在当前的情况下，所述烹调区板50a具有六个优选的加热区位置52a。为了更加清楚起见，所述优选的加热区位置52a中的仅仅一个加热区位置设有附图标记。所述烹调区板50a尤其能够具有任何数目的优选的加热区位置52a或者也能够没有优选的加热区位置52a。

图2示出了家用器具装置的一部分的示意性的电路图。所述家用器具装置包括至少N个行开关元件10a。所述家用器具装置还包括至少M个列电路元件12a。所述家用器具装置包括至少一个加热矩阵14a。所述加热矩阵14a对于从1到N中的任意的i和从1到M中的任意的j来说具有至少一个第i，j个加热矩阵元件16a。所述加热矩阵14a具有N×M个的加热矩阵元件16a。行开关元件10a和列开关元件12a的总数N+M大于2。行开关元件10a和列开关元件12a的总数N+M小于或等于加热矩阵元件16a的数目NxM。在当前的情况下，所述家用器具装置具有N=8个行开关元件10a。在当前的情况下，所述家用器具装置具有N=3个列开关元件12a。所述家用器具装置此外具有N×M=24个加热矩阵元件16a。然而，也能够考虑，N和/或M是本领域技术人员认为特别有利的任意的其他自然数。作为替代方案或者补充方案，能够选择数目N等于数目M或者如此安排，使得总数N+M比数目NxM要大一个。

下面示例性地借助于所述家用器具装置的第i个、第j个以及第i，j个电构件对所述家用器具装置的电构件的、特别是电路图的布置进行解释。在此，以下解释也能够适用于其他等效的电构件。

第i个行开关元件10a构造为晶体管。第i个行开关元件10a具有第一端子。所述第一个端子是源端子。第i个行开关元件10a的第一端子与第i，j个加热矩阵元件16a相连接。第i个行开关元件10a具有第二端子。所述第二个端子是漏极端子。第i个行开关元件10a的第二端子与对所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a相连接。对于所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a是运行电压的运行电位、并且更确切地说优选是地电位。所述家用器具装置尤其具有整流器，该整流器将电源电压至少部分地转换为运行电压。在此，运行电压是加载在对所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a和对所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a之间的电压。第i个行开关元件10a具有控制端子。所述控制端子是栅极端子。所述控制端子与所述家用器具装置的控制单元38a相连接。

第j个列开关元件12a构造为晶体管。所述第j个列开关元件12a具有第一端子。所述第一端子是源端子。所述第j个列开关元件12a的第一端子与对所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a相连接。对于所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a是另一运行电位。所述第j个列开关元件12a具有第二端子。所述第二端子是漏极端子。所述第j个列开关元件12a的第二端子与第i，j个加热矩阵元件16a相连接。所述第j个列开关元件12a具有控制端子。所述控制端子是栅极端子。所述控制端子与所述家用器具装置的控制单元38a相连接。

第i个行开关元件10a和第j个列开关元件12a布置在半桥拓扑结构中。能够考虑，所述家用器具装置包括第i个另外的行开关元件10a和第j个另外的列开关元件12a，因而所述第i个行开关元件10a、第i个另外的行开关元件10a、第j个列开关元件12a和第j个另外的列开关元件12a能够布置在全桥拓扑结构中。

所述第i个行开关元件10a和所述第j个列开关元件12a用作逆变器开关元件。所述第i个行开关元件10a和所述第j个列开关元件12a共同构成所述家用器具装置的至少一个第i，j个逆变器单元54a。所述家用器具装置尤其包括NxM个逆变器单元54a。所述控制单元38a被设置用于操控作为逆变器开关元件的第i个行开关元件10a和第j个列开关元件12a。所述控制单元38a如此操控第i个行开关元件10a和第j个列开关元件12a，从而在第i个行开关元件10a和第j个列开关元件12a的至少一种第一开关状态和第二开关状态之间出现软的开关过程。

第i，j个加热矩阵元件16a具有至少一个第i，j个感应器18a。所述第i，j个感应器18a不仅与所述第i个行开关元件10a而且与所述第j个列开关元件12a相连接。所述第i，j个感应器18a具有至少一个第i，j个端子20a。所述第i，j个端子20a不仅与所述第i个行开关元件10a、特别是所述第i个行开关元件10a的第一端子而且与所述第j个列开关元件12a、特别是所述第j个列开关元件12a的第二端子相连接。总共NxM个感应器18a以电路图的方式布置在所述加热矩阵14a中。

所述第i，j个加热矩阵元件16a具有至少一个第i，j个二极管24a。所述第i，j个感应器18a借助于第i，j个二极管24a至少与所述第i个行开关元件10a相连接。所述第i，j个二极管24a的第一端子与所述第i，j个感应器18a的第i，j个端子20a相连接。所述第i，j个二极管24a的第二端子与所述第i个行开关元件10a的第一端子相连接。所述第i，j个二极管24a允许电流朝第i个行开关元件10a的方向流动。所述第i，j个二极管24a阻止电流朝第i，j个感应器18a的方向流动。

所述第i，j个加热矩阵元件16a具有至少一个第i，j个另外的二极管26a。所述第i，j个感应器18a借助于所述第i，j个另外的二极管26a至少与所述第j个列开关元件12a相连接。所述第i，j个另外的二极管26a的第一端子与所述第i，j个感应器18a的第i，j个端子相连接。所述第i，j个另外的二极管26a的第二端子与所述第j个列开关元件12a的第二端子相连接。所述第i，j个另外的二极管26a允许电流朝所述第i，j个感应器18a的方向流动。所述第i，j个另外的二极管26a阻止电流朝所述第j个列开关元件12a的方向流动。

所述第i，j个加热矩阵元件16a具有至少一个第i，j个电容28a。所述第i，j个电容28a是电容器。所述第i，j个感应器18a借助于第i，j个电容28a至少与对所述加热矩阵元件16a来说共用的基准电位30a相连接。对于所述加热矩阵元件16a来说共用的基准电位30a是运行电位。所述第i，j个电容28a的第一端子与所述第i，j个感应器18a的第i，j个另外的端子42a相连接。所述第i，j个电容28a的第二端子与共用的基准电位30a相连接。

所述第i，j个加热矩阵元件16a具有至少一个第i，j个另外的电容29a。所述第i，j个另外的电容29a是电容器。所述第i，j个感应器18a借助于第i，j个另外的电容29a至少与对所述加热矩阵元件16a来说共用的另一个基准电位32a相连接。对于所述加热矩阵元件16a来说共用的另一个基准电位32a是另一个运行电压。所述第i，j个另外的电容28a的第一端子与所述第i，j个感应器18a的第i，j个另外的端子42a相连接。所述第i，j个电容28a的第二端子与对于所述加热矩阵元件16a来说共用的另一个基准电位32a相连接。作为替代方案或附加方案，所述第i，j个电容28a能够构造为电容器网络，该电容器网络包括多个彼此串联连接和/或彼此并联连接的电容器。

所述家用器具装置具有M个列二极管36a。所述第j个列二极管36a将至少一个第j个列开关元件12a与至少一个对于所述列开关元件12a来说共用的基准电位30a连接起来。对于所述列开关元件12a来说共用的基准电位30a等于对于所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a。第j个列开关元件12a的第一端子与对于所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a连接。第j个列开关元件12a的第二端子与第j个列二极管36a的第一端子相连接。第j个列二极管36a阻止朝对于所述列开关元件12a来说共用的基准电位30a的方向的电流。第j个列二极管36a允许来自对于所述列开关元件12a来说共用的基准电位30a的方向的电流。

所述家用器具装置具有N个行二极管34a。所述第i个行二极管34a将至少一个第i个行开关元件10a与至少一个对于所述行开关元件10a来说共用的另一个基准电位32a连接起来。对于所述行开关元件10a来说共用的另一个基准电位32a是另一个运行电压。对于所述行开关元件10a来说共用的另一个基准电位32a等于对于所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a。第i个行二极管34a的第一端子与第i个行开关元件10a的第一端子连接。第i个行二极管34a的第二端子与对于所述行开关元件10a来说共用的另一个基准电位32a连接。第i个行二极管34a阻止来自对于所述行开关元件10a来说共用的另一个基准电位32a的方向的电流。第i个行二极管34a允许来自对于所述行开关元件10a来说共用的另一个基准电位32a的方向的电流。

在图3中示出了具有感应器矩阵22a的家用器具装置的一部分的俯视图。在当前的情况下，相同的i的第i，j个感应器18a在图3中设有相同的阴影线。感应器18a额外地用点来作标记，对于所述感应器来说在加热矩阵14a中适用i=j。所述第i，j个感应器18a在空间上布置在感应器矩阵22a中。关于所述第i，j个感应器18a中的至少两个感应器相对于彼此的邻近关系方面，所述感应器矩阵22a与加热矩阵14a不同。在所述感应器矩阵22a中，相同的i或j的第i，j个感应器18a彼此相邻。在所述感应器矩阵22a中，第i，j个感应器18a在空间上如此布置，使得至少一个第i，j个感应器18a-对于所述感应器来说在加热矩阵14a中适用i=j-与至少一个第i，j个感应器18a相邻-对于所述感应器来说在加热矩阵14a中适用i≠j。第i，j个感应器18a-对于所述感应器来说在加热矩阵14a中适用i=j-被多个、尤其是至少三个、优选至少四个并且特别优选至少五个第i，j个感应器18a-对于所述感应器来说在加热矩阵14a中适用i≠j-包围、优选环形地包围。

图4示出了一种用于控制家用器具装置的方法。在当前的情况下，借助于具有下标i=1和i=2的电构件的以及具有下标j=1和j=2的电构件的示例性的运行来描述所述方法。该方法能够等效地应用于任意另外的第i个电构件和第j个电构件。

所述方法包括运行步骤56a。在所述运行步骤56a中，所述控制单元38a操控作为逆变器开关元件的第二个行开关元件10a和第一个列开关元件12a。所述第二个行开关元件10a和第一个列开关元件12a通过开关过程交替地从第一开关状态过渡为第二开关状态。所述第二个行开关元件10a和所述第一个列开关元件12a将第2，1个加热矩阵元件16a、特别是第2，1个感应器18a交替地与对于所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a以及对所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a连接起来。所述第二个行开关元件10a和所述第一个列开关元件12a产生电源电压，利用该电源电压来运行第2，1个加热矩阵元件16a、特别是第2，1个感应器18a。加热电流通过所述2，1个加热矩阵元件16a、特别是所述第2，1个感应器18a来流动。

所述方法包括烹饪用具识别模式40a。所述烹饪用具识别模式40a与所述运行步骤56a在时间上一起运行。作为替代方案，所述烹饪用具识别模式40a能够独立于运行步骤56a来进行。所述烹饪用具识别模式40a包括充电步骤58a。在充电步骤58a中，所述控制单元38a如此操控所述第一个列开关元件12a，使得其过渡为第一开关状态。第1，1个加热矩阵元件16a、特别是第1，1个电容28a借助于第一个列开关元件12a被充电到对于所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a。所述控制单元38a如此操控第一行开关元件10a，使得其处于第二开关状态下并且由此不与对所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a建立导电的连接。没有电流流动，由此保持了充电的电压。以类似的方式，用由第二个行开关元件10a提供的、对所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a来对2，2个加热矩阵元件16a、特别是第2，2个电容28a进行充电。在充电步骤58a中，所述控制单元38a如此操控第二个行开关元件10a，使得其过渡为第二开关状态。第2，2个加热矩阵元件16a、特别是第2，2个电容28a被充电到对所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a。所述控制单元38a如此操控第二个列开关元件12a，使得其处于第二开关状态下并且由此不与对所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a建立导电的连接。没有电流流动，由此保持了充电的电压。

所述烹饪用具识别模式40a包括放电步骤60a。在运行步骤56a的期间执行所述放电步骤60a。在第二个行开关元件10a和第一个列开关元件12a之间加载的运行电压随时间而变化。如果运行电压具有至少基本上极小的数值，那就执行所述放电步骤60a。所述控制单元38a给第1，1个加热矩阵元件16a放电。为此，所述控制单元38a将第一个行开关元件10a切换为第一开关状态。第一个行开关元件10a将第1，1个加热矩阵元件16a、特别是第1，1个电容28a与对于所述行开关元件10a来说共用的基准电位30a连接起来。对所述加热矩阵元件16a、特别是所述第1，1个电容28a进行放电。检测放电过程的特性曲线46a。检测放电过程的另一特性曲线47a。

所述烹饪用具识别模式40a包括确定步骤62a。在确定步骤62a中，使比较特性曲线与在放电步骤60a中所检测到的特性曲线46a并且尤其是与另一特性曲线47a相匹配。从所述比较特性曲线的参数中确定电磁耦合的质量。此外，从所述电磁耦合的质量中确定第1，1个感应器18a与和第1，1个感应器18a相耦合的烹饪用具之间的覆盖程度和/或所述烹饪用具的材料。

图5a示出了用于控制所述家用器具装置的方法的图表。在横坐标轴64a上绘制了时间。在纵坐标轴66a上绘制了电压。第一电压曲线68a示出了加载在第2，1个加热矩阵元件16a上的电源电压的时间曲线。第二电压曲线70a示出了加载在第1，1个加热矩阵元件16a上的电压的时间曲线。第三电压曲线72a示出了加载在第1，2个加热矩阵元件16a上的电压的时间曲线。第四电压曲线74a示出了加载在第2，2个加热矩阵元件16a上的电压的时间曲线。第五电压曲线76a示出了运行电压的时间曲线。曲线68a、70a、72a、74a、76a再次在图5b中示出。在图5b中示出了图5a的图表的在时刻T附近的区域，在该时刻T运行电压具有至少基本上极小的数值。在图5b中，所述横坐标轴64a具有比图5a中更精细的缩放比例。

图6a示出了用于控制所述家用器具装置的方法的图表。在横坐标轴64a上绘制了时间。在纵坐标轴66a上绘制了电流。第一电流曲线80a示出了通过第2，1个加热矩阵元件16a流动的加热电流的时间曲线。第二电流曲线82a示出了通过第1，1个加热矩阵元件16a流动的电流的时间曲线。第三电流曲线84a示出了通过第1，2个加热矩阵元件16a流动的电流。第四电流曲线86a示出了通过第2，2个加热矩阵元件16a流动的电流。在图6b中示出了图6a的图表的在时刻T附近的区域，在所述时刻T运行电压具有至少基本上极小的数值。在图6b中，横坐标轴64a具有比在图6a中更精细的缩放比例。

所述第二电流曲线82a和所述第二电压曲线70a示出了第1，1个加热矩阵元件16a的充电步骤58a。在充电步骤58a中，用对所述列开关元件12a来说共用的另一个基准电位32a来给所述第1，1个加热矩阵元件16a充电。在放电步骤60a中，一旦运行电压、第五电压曲线76a具有至少基本上极小的数值，就给所述第1，1个加热矩阵元件16a放电。有电流流动，该电流相应于第二电流曲线82a。检测第二电压曲线70a。所述第二电压特性曲线用作用于获取电特征参量的特性曲线46a。检测第二电流曲线82a。所述第二电流曲线82a用作用于获取电特征参量的另一特性曲线47a。

在图7至13 中示出了本发明的另外的实施例。下面的描述和附图基本上限于实施例之间的差别，其中关于相同地表示的构件、特别是关于具有相同的附图标记的构件，原则上也能够参考其他实施例、特别是图1至6的实施例的附图和/或描述。为了区分实施例，在图1至图6的实施例的附图标记之后使用字母a。在图7至13 的实施例中，字母a被字母b到h、k、p或者q代替。

图7示出了本发明的另一种实施例的电路图。所述另一种实施例与前一种实施例的不同之处至少基本上在于数目N和数目M方面。在当前的情况下，行开关元件10b的数目N等于列开关元件12b的数目M。此外，行开关元件10b和列开关元件12b的总数N+M小于或等于加热矩阵元件16b的数目NxM。在当前的情况下，数目N=4并且数目M=4。在当前的情况下，至少第i个行开关元件10b、特别是所有行开关元件10b和/或至少第j个列开关元件12b、特别是所有列开关元件12b构造为开关、优选继电器。此外，所述家用器具装置具有额外的逆变器单元54b。所述逆变器单元54b具有第一逆变器元件88b。此外，所述逆变器单元54b具有第二逆变器元件89b。所述逆变器元件88b、89b构造为晶体管。所述逆变器元件88b将行开关元件10b与对所述行开关元件10b来说共用的基准电位30b连接起来。另一个逆变器元件89b将列开关元件12b与对所述列开关元件12b来说共用的另一个基准电位32b连接起来。

图8示出了本发明的另一种实施例。所述另一种实施例与前一种实施例的不同之处至少基本上在于数目N和M方面。行开关元件10f和列开关元件12f的总数N+M比加热矩阵元件16f的数目NxM要大一个。在当前的情况下，数目N=2并且数目M=1。加热矩阵14f构成电路图的矢量、特别是列矢量。在针对其适用总数N+M比数目N要大一个的设计方案中，能够省去第i，1个二极管24f。

图9示出了本发明的另一种实施例。所述另一种实施例与前一种实施例的不同之处至少基本上在于数目N和数目M方面。行开关元件10g和列开关元件12g的总数N+M比加热矩阵元件16g的数目NxM要大一个。在当前的情况下，数目N=2并且数目M=1。加热矩阵14g构成电路图的矢量、特别是列矢量。在针对其适用总数N+M比数目N要大一个的设计方案中，能够省去第i，1个二极管24g。所述家用器具装置具有N个回流二极管90g。第i个回流二极管90g与第i个行开关元件10g相连接。第i个回流二极管90g与第i个行开关元件10g并联连接。所述回流二极管90g的第一端子与所述第i个行开关元件10g的第一端子相连接。所述第i个回流二极管90g的第二端子与所述第i个行开关元件10g的第二端子相连接。所述第i个回流二极管90g阻止朝对于所述行开关元件10g来说共用的基准电位30g的方向的电流。所述第i个回流二极管90g允许来自对于所述行开关元件10g来说共用的基准电位30g的方向的电流。作为替代方案或者补充方案，所述家用器具装置能够具有多个另外的回流二极管90g。第j个另外的回流二极管90g能够与第j个列开关元件12g并联连接。此外，在当前的情况下能够省去列二极管。

图10示出了本发明的另一种实施例。所述另一种实施例与前一种实施例的不同之处至少基本上在于额外的电构件的数目方面。本实施例的区别在于行二极管34h的电路。在当前的情况下，第i个行二极管34h被连接在第i，j个感应器18h的第i，j个端子20h上。第i个行二极管34h的第一端子与第i，j个端子20h相连接。第i个行二极管34h的第二端子与对于所述行开关元件10h来说共用的另一个基准电位32h相连接。第i个行二极管34h阻止来自对于所述行开关元件10h来说共用的另一个基准电位32h的方向的电流。第i个行二极管34h允许来自对于所述行开关元件10h 来说共用的另一个基准电位32h的方向的电流通过。

图11示出了本发明的另一种实施例。所述另一种实施例与前一种实施例的不同之处至少基本上在于额外的电构件的数目方面。所述家用器具装置具有N个行电容92k。第i个行电容92k与第i个行开关元件10k并联连接。此外，第i个回流二极管90k与第i个行开关元件10k并联连接。第i个行电容92k的第一端子与第个i行开关元件10k的第一端子相连接。第i个行电容92k的第二端子与第i个行开关元件10k的第二端子相连接。此外，在当前的情况下中也能够省去列二极管。

图12示出了本发明的另一种实施例。所述另一种实施例与前一种实施例的不同之处至少基本上在于数目N和数目M方面。行开关元件10p和列开关元件12p的总数N+M比加热矩阵元件16p的数目NxM要大一个。在当前的情况下，数目N=1并且数目M=2。加热矩阵14p构成电路图的矢量、特别是行矢量。在针对其适用总数N+M比数目N要大一个的设计方案中，能够省去第j，1个另外的二极管。所述家用器具装置具有M个另外的回流二极管91p。第j个另外的回流二极管91p与第j个列开关元件12p连接。第j个另外的回流二极管91p与第j个列开关元件12p并联连接。另外的回流二极管91p的第一端子与第j个列开关元件12p的第一端子相连接。第j个另外的回流二极管91p的第二端子与第j个列开关元件12p的第二端子相连接。第j个另外的回流二极管91p允许电流朝对所述列开关元件12p来说共用的基准电位32p的方向流动。第j个另外的回流二极管91p阻止来自对于所述列开关元件12p 来说共用的基准电位32p 的方向的电流。作为替代方案或者补充方案，所述家用器具装置能够具有多个回流二极管90p。第i个回流二极管90p能够与第i个行开关元件10p并联连接。此外，在当前的情况下能够省去行二极管。图13示出了本发明的另一种实施例。所述另一种实施例与前一种实施例的不同之处至少基本上在于额外的电构件的数目方面。所述家用器具装置具有M个列电容93q。第j个列电容93q与第j个列开关元件12q并联连接。第j个列电容93q的第一端子与第j个列开关元件12q的第一端子相连接。第j个列电容93q的第二端子与第j个列开关元件12q的第二端子相连接。此外，能够省去第i个行二极管34。

附图标记列表

10 行开关元件

12列开关元件

14加热矩阵

16加热矩阵元件

18感应器

20端子

22感应器矩阵

24二极管

26另外的二极管

28电容

29电容

30基准电位

32另一个基准电位

34行二极管

36列二极管

38控制单元

40烹饪用具识别模式

42另一端子

46特性曲线

47特性曲线

48家用器具

50烹调区板

52加热区位置

54逆变器单元

56运行步骤

58充电步骤

60放电步骤

62确定步骤

64横坐标轴

66纵坐标轴

68第一电压曲线

70第二电压曲线

72第三电压曲线

74第四电压曲线

76第五电压曲线

80第一电流曲线

82第二电流曲线

84第三电流曲线

86第四电流曲线

88逆变器元件

89逆变器元件

90回流二极管

91另外的回流二极管

92行电容

93列电容

T时刻。

Claims (20)

1.一种家用器具装置，该家用器具装置具有至少N个行开关元件（10a-q）、具有至少M个列开关元件（12a-q）并且具有至少一个加热矩阵（14a-q），所述加热矩阵具有至少数目为N×M的加热矩阵元件（16a-q），其特征在于，对于1到N中的任意的i和从1到M中的任意的j来说，其中行开关元件（10a-q）和列开关元件（12a-q）的总数N+M大于2，适用如下这一点，即：第i，j个加热矩阵元件（16a-q）包括至少一个第i，j个感应器（18a-q）并且不仅与第i个行开关元件（10a-q）而且与第j个列开关元件（12a-q）相连接，且该家用器具装置具有至少一个开关二极管（34a-q，36a-q），该至少一个开关二极管将所述行开关元件（10a-q）中的至少一个或者所述列开关元件（12a-q）中的至少一个与至少一个基准电位（30a-q，32a-q）相连接。

2.根据权利要求1所述的家用器具装置，其特征在于，所述第i，j个感应器（18a-q）具有至少一个第i，j个端子（20a-q），所述端子不仅与所述第i个行开关元件（10a-q）相连接而且与所述第j个列开关元件（12a-q）相连接。

3.根据权利要求1或2所述的家用器具装置，其特征在于，所述感应器（18a-q）在空间上布置在感应器矩阵（22a）中，所述感应器矩阵关于所述感应器（18a-q）中的至少两个感应器的相对于彼此的邻近关系方面不同于所述加热矩阵（14a-q），在所述加热矩阵中以电路图的方式布置有所述感应器（18a-q）。

4.根据权利要求3所述的家用器具装置，其特征在于，所述感应器（18a-q）在空间上如此布置在所述感应器矩阵（22a）中，使得至少一个第i，j个感应器（18a-q），对于所述感应器来说在所述加热矩阵（14a-q）中适用i=j，与至少一个第i，j个感应器（18a-q）相邻，对于所述感应器来说在所述加热矩阵（14a）中适用i≠j。

5.根据权利要求4所述的家用器具装置，其特征在于，在所述感应器矩阵（22a）中相同的i或者相同的j的第 i，j个感应器（18a-q）彼此相邻。

6.根据权利要求5所述的家用器具装置，其特征在于，行开关元件（10b）的数目N等于列开关元件（12b）的数目M。

7.根据权利要求4到6中任一项所述的家用器具装置，其特征在于，行开关元件（10f-q）和列开关元件（12f-q）的总数N+M比加热矩阵元件（16f-q）的数目NxM要大一个。

8.根据权利要求4至6中任一项所述的家用器具装置，其特征在于，所述第i，j个加热矩阵元件（16a；16b； 16p；16q）具有至少一个第i，j个二极管（24a；24b； 24p；24q），借助于所述二极管使得所述第i，j个感应器（18a；18b；18p；18q）至少与所述第i个行开关元件（10a；10b；10p；10q）相连接。

9.根据权利要求4至6中任一项所述的家用器具装置，其特征在于，所述第i，j个加热矩阵元件（16a-k）具有至少一个第i，j个另外的二极管（26a-k），借助于所述二极管使得所述第i，j个感应器（18a-k）至少与所述第j个列开关元件（12a-k）相连接。

10.根据权利要求4至6中任一项所述的家用器具装置，其特征在于，所述第i，j个加热矩阵元件（16a-q）具有至少一个第i，j个电容（28a-q），借助于所述电容使得所述第i，j个感应器（18a-q）至少与至少一个对所述加热矩阵元件（16a-q）来说共用的基准电位（30a-q）相连接。

11.根据权利要求4至6中任一项所述的家用器具装置，其特征在于M个列二极管（36a-f；36h；36p；36q-q），其中所述第j个列二极管（36a-f；36h；36p；36q-q）至少将所述第j个列开关元件（12a-f；12h；12p；12q-q）与至少一个对所述列开关元件（12a-f；12h；12p；12q-q）来说共用的基准电位（30a-f；30h；30p；30q-q）相连接。

12.根据权利要求4至6中任一项所述的家用器具装置，其特征在于N个行二极管（34a-k），其中所述第i个行二极管（34a-k）至少将所述第i个行开关元件（10a-k）与至少一个对所述行开关元件（10a-k）来说共用的另一个基准电位（32a-k）连接起来。

13.根据权利要求4至6中任一项所述的家用器具装置，其特征在于控制单元（38a-q），该控制单元被设置用于操控所述行开关元件（10a-q）和所述列开关元件（12a-q）。

14.根据权利要求13所述的家用器具装置，其特征在于，所述控制单元（38a-q）被设置用于操控作为逆变器开关元件的行开关元件（10a-q）和列开关元件（12a-q）。

15.根据权利要求14所述的家用器具装置，其特征在于，所述控制单元（38a-q）在至少一种烹饪用具识别模式（40a）中被设置用于，在运行电压具有至少基本上极小的数值时获取至少一个在所述感应器（18a-q）中的至少一个上出现的电特征参量。

16.根据权利要求15所述的家用器具装置，其特征在于，所述控制单元（38a-q）在所述烹饪用具识别模式（40a）中被设置用于，首先给所述感应器（18a-q）充电并且随后如果运行电压具有至少基本上极小的数值，就再次将其放电。

17.根据权利要求16所述的家用器具装置，其特征在于，所述控制单元（38a-q）在所述烹饪用具识别模式（40a）中被设置用于，检测所述感应器（18a-d）的放电过程的特性曲线（46a、47a）并且借助于所述特性曲线来获取所述电特征参量。

18.根据权利要求1所述的家用器具装置，其特征在于，该家用器具装置是指一种烹饪器具装置。

19.一种家用器具（48a），其特征在于，该家用器具具有根据前述权利要求中任一项所述的家用器具装置。

20.根据权利要求19所述的家用器具（48a），其特征在于，该家用器具是指一种烹饪器具。

Images