DE102010002655B4

DE102010002655B4 - Induktionsheizgerät und Verfahren zu dessen Betrieb

Info

Publication number: DE102010002655B4
Application number: DE102010002655.7A
Authority: DE
Inventors: Jesus Acero Acero; Luis Angel Barragan Perez; José Miguel Burdio Pinilla; Sergio Llorente Gil; Ignacio Millan Serrano
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2014-07-31
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: ES2351293A1; DE102010002655A1; ES2351293B1

Abstract

Induktionsheizgerät
– mit einem Induktor (105) zur Übertragung von Heizenergie mittels einer Heizschwingung auf ein zu erwärmendes Heizelement,
– mit einer Brückenschaltung (103) zur Ansteuerung des Induktors (105),
– wobei mittels eines ersten Schalters (S1) eine Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) zwischen die Brückenschaltung (103) und den Induktor (105) zuschaltbar ist,
– bei dem die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) einen Transformator (T) und mindestens einen Kondensator (C1) aufweist,
– bei der die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) einen Eingang aufweist, der über eine Primärseite des Transformators (T) mit einem Knoten verbunden ist,
– wobei der Knoten über eine Reihenschaltung umfassend eine Sekundärseite des Transformators (T) und den Kondensator (C1) über den ersten Schalter (S1) mit einem ersten Anschluss des Induktors (105) verbindbar ist und
– wobei der Knoten mit einem zweiten Anschluss des Induktors (105) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Induktionsheizgerät sowie ein Verfahren zum Betrieb des Induktionsheizgeräts.
Ein Induktionsheizgerät ist beispielsweise bekannt in Form eines Induktionskochfelds, bei dem ein metallisches Kochgeschirr durch induktiv erzeugte Wirbelströme erwärmt wird.
So ist aus EP 1 708 545 A2 bekannt, über ein Induktionskochfeld mit einer Glaskeramik-Oberfläche Energie in Form eines magnetischen Wechselfeldes in den Boden des Kochgeschirrs zu übertragen, die dort in Wärme umgewandelt wird. Unterhalb der Glaskeramik-Kochfläche befindet sich eine stromdurchflossene Spule, die ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Dieses induziert in einem darüber platzierten metallischen Topf durch Induktion Wirbelströme, die das Metall des Topfes und von dort durch Wärmeübertragung den Inhalt aufheizen.
Hierbei ist es von Nachteil, dass das Erwärmen von nicht-ferromagnetischem Gargeschirr nicht problemlos möglich ist und beispielsweise zu für den Nutzer hörbaren Resonanzen führen kann. Auch kann es aufgrund der entstehenden repulsiven Kraft zu Bewegungen des Gargeschirrs kommen. Weiterhin kommt es bei der Erwärmung nicht-ferromagnetischen Gargeschirrs zu hohen elektrischen Verlusten.
US 4,749,836 betrifft ein elektromagnetisches Induktionsheizgerät, umfassend eine Induktionsheizspule, einen Inverter zur Bereitstellung einer Eingangsleistung für die Induktionsheizspule sowie eine Lastidentifikationsschaltung. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein Induktionsheizgerät anzugeben, das einen effizienten Betrieb von ferromagnetischem Gargeschirr sowie von nicht-ferromagnetischem Gargeschirr erlaubt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Induktionsheizgerät angegeben

– mit einem Induktor zur Übertragung von Heizenergie mittels einer Heizschwingung auf ein zu erwärmendes Heizelement,
– mit einer Brückenschaltung zur Ansteuerung des Induktors,
– wobei mittels eines ersten Schalters eine Einheit zur Powerfaktorkorrektur zwischen die Brückenschaltung und den Induktor zuschaltbar ist.
– bei dem die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) einen Transformator (T) und mindestens einen Kondensator (C1) aufweist,
– bei der die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) einen Eingang aufweist, der über eine Primärseite des Transformators (T) mit einem Knoten verbunden ist,
– wobei der Knoten über eine Reihenschaltung umfassend eine Sekundärseite des Transformators (T) und den Kondensator (C1) über den ersten Schalter (S1) mit einem ersten Anschluss des Induktors (105) verbindbar ist und
– wobei der Knoten mit einem zweiten Anschluss des Induktors (105) verbunden ist.

Auch sei angemerkt, dass es sich bei der Brückenschaltung um jedweden Umrichter oder Wechselrichter handeln kann zur Ansteuerung des Induktors. Beispielsweise können Halbbrückenwechselrichter oder Vollbrückenwechselrichter eingesetzt werden.
Hierbei ist es von Vorteil, dass anhand der Einheit zur Powerfaktorkorrektur über den Induktor effizient sowohl Gargeschirr aus ferromagnetischem Material als auch Gargeschirr aus nicht-ferromagnetischem Material erwärmt werden kann. Hierdurch werden die sonst hohen Verluste vermieden, die entstehen, wenn ein für ferromagnetisches Gargeschirr ausgelegtes Induktionsheizgerät mit nicht-ferromagnetischem Gargeschirr benutzt wird.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Zuschaltbarkeit der Einheit zur Powerfaktorkorrektur das Induktionsheizgerät stets in einem günstigen Arbeitspunkt betrieben werden kann und somit die Bauelemente für einen schmaleren Arbeitsbereich ausgelegt sein können. Somit wird eine günstigere Herstellung des Induktionsheizgeräts erreicht.
Eine Weiterbildung ist es, dass anhand des ersten Schalters die Einheit zur Powerfaktorkorrektur zumindest teilweise abschaltbar ist.
Beispielsweise kann die Einheit zur Powerfaktorkorrektur vollständig oder teilweise abgeschaltet, insbesondere galvanisch getrennt, werden. Dies erfolgt vorzugsweise für den Fall, dass ferromagnetisches Gargeschirr auf dem Induktionsheizgerät verwendet werden soll.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass bei einem Gargeschirr aus weitgehend nicht-ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur zuschaltbar ist und/oder bei einem Gargeschirr aus weitgehend ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur abschaltbar, insbesondere überbrückbar, ist.
Hierbei sei angemerkt, dass die Wendung ”Gargeschirr aus (nicht) ferromagnetischem Material” sich insbesondere bezieht auf einen Boden des Gargeschirrs. Über einen solchen Boden werden Wirbelströme von dem Induktionsheizgerät induziert und führen zu einer Erwärmung des Bodens des Gargeschirrs.
Dabei ist es von Vorteil, dass anhand der Einheit zur Powerfaktorkorrektur geeignet auf unterschiedliche Betriebszustände (Modi) reagiert werden kann, d. h. je nach Material des Gargeschirrs (ferromagnetisch oder nicht) kann durch Zuschalten oder Abschalten der Einheit zur Powerfaktorkorrektur ein effizienter Betrieb des Induktionsheizgeräts erreicht werden.
Anhand des Transformators kann effizient für nicht-ferromagnetisches Gargeschirr der Strom durch den Induktor reduziert bzw. die Spannung an dem Induktor erhöht werden. Mittels des Kondensators erfolgt eine Verbesserung des Powerfaktors an der Last.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass der Knoten mit dem zweiten Anschluss des Induktors über einen zweiten Schalter verbindbar ist, wobei der erste Schalter und der zweite Schalter im wesentlichen zeitgleich schaltbar sind.
Somit kann vorteilhaft die Einheit zur Powerfaktorkorrektur galvanisch zu- oder abgeschaltet werden. Für die Ausführung mit zwei Schaltern kann der Transformator eine geringere Primärinduktivität aufweisen.
Alternativ kann die Primärspule des Transformators eine hohe Induktivität aufweisen, so dass der zweite Schalter entfallen kann.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung umfasst der Schalter mindestens eines der folgenden Bauelemente:
einen elektronischen Schalter, insbesondere einen Transistor, einen Mosfet oder einen IGBT,
einen mechanischen Schalter,
ein Relais.
Hierbei sei angemerkt, dass es sich bei dem genannten Schalter um den ersten Schalter und/oder um den zweiten Schalter handeln kann.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass der Schalter abhängig von einer Beschaffenheit des Gargeschirrs schaltbar ist.
Somit kann vorteilhaft eine automatisierte Zu- bzw. Abschaltung der Einheit zur Powerfaktorkorrektur erfolgen abhängig davon, welche Beschaffenheit (ferromagnetisches Material oder nicht) das Gargeschirr aufweist. Auch kann automatisch festgestellt und ausgewertet werden, ob gar kein Gargeschirr vorhanden ist.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die Beschaffenheit des Heizelements mittels einer Induktivität und/oder mittels eines Powerfaktors ermittelbar ist.
Vorzugsweise kann ein entsprechendes Signal von einer Steuerung aufgenommen und geeignet ausgewertet werden.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Beschaffenheit mittels einer Steuerung bestimmbar ist und mittels der Steuerung der erste Schalter und/oder der zweite Schalter ansteuerbar ist/sind.
Vorzugsweise kann also die Steuerung automatisch erkennen, welche Beschaffenheit ein Gargeschirr hat und abhängig davon selbsttätig die Einheit zur Powerfaktorkorrektur zu- oder abschalten.
Hierbei sei angemerkt, dass die Steuerung beispielsweise einen Rechner, insbesondere einen Mikrokontroller oder einen Prozessor umfassen kann.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die Steuerung die Brückenschaltung abhängig von dem Zustand des ersten Schalters und/oder des zweiten Schalters aktiviert.
Die Steuerung kann vorzugsweise auch dafür verwendet werden, die Brückenschaltung z. B. in Abhängigkeit von einer Sollvorgabe eines Benutzers (Temperatur, Garzeit, etc.) anzusteuern. Diese Ansteuerung erfolgt je nach Betriebsart (ferromagnetisches Gargeschirr oder nicht-ferromagnetisches Gargeschirr) unterschiedlich: Eine derartige Abhängigkeit (z. B. basierend auf einer Kennlinie oder auf aktuellen Messdaten) kann von der Steuerung berücksichtigt und geeignet umgesetzt werden.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Induktionsheizgeräts wie hierin beschrieben, bei dem
bei einem Gargeschirr aus weitgehend nicht-ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur zugeschaltet wird und/oder
bei einem Gargeschirr aus weitgehend ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur abgeschaltet, insbesondere überbrückt, wird.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Einheit zur Powerfaktorkorrektur automatisch zu- oder abgeschaltet wird
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass eine Beschaffenheit eines Gargeschirrs bestimmt wird und infolgedessen der erste und/oder zweite Schalter aktiviert oder deaktiviert wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
1 ein Beispiel für ein symbolisches Blockschaltbild eines Induktionsheizgeräts mit einer Einheit zur Powerfaktorkorrektur;
2 ein Schaltbild basierend auf der Prinzipdarstellung gemäß 1;
3 eine symbolische Darstellung der Induktivität L und des Powerfaktors PF für die Fälle Gargeschirr ist ferromagnetisch, Gargeschirr ist nicht ferromagnetisch und kein Gargeschirr auf dem Induktor;
4 beispielhaft zwei Kurvenverläufe für die Fälle, dass das Gargeschirr aus ferromagnetischem Material ist und dass das Gargeschirr aus nicht ferromagnetischem Material ist.
Der vorliegende Ansatz schlägt vor, beispielsweise abhängig von einer Beschaffenheit, z. B. einem Material, eines Gargeschirrs, ein Induktionsheizgerät in unterschiedlichen Betriebsarten zu betreiben.
Hierzu kann eine Einheit zur Powerfaktorkorrektur zumindest teilweise zwischen eine Brückenschaltung, z. B. einen Inverter, und einen Induktor geschaltet werden. Die Einheit zur Powerfaktorkorrektur ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie abhängig von der Betriebsart eine Powerfaktorveränderung ermöglicht.
1 zeigt ein Beispiel für ein symbolisches Blockschaltbild eines Induktionsheizgeräts mit einer Einheit zur Powerfaktorkorrektur 104.
Eine Versorgungswechselspannung 101 wird in einem Gleichrichter 102 in eine Gleichspannung umgewandelt und über einen Umrichter bzw. Inverter 103 (auch: Wechselrichter oder Brückenschaltung) zur Ansteuerung eines Induktors 105 eingesetzt.
Insbesondere kann ein Mikrokontroller vorgesehen sein, anhand dessen abhängig von Einstellungen des Benutzers (vorgegebene Heizleistung) oder abhängig von vorgegebenen Regelungen oder Betriebsarten der Induktor 105 über eine Halbbrückenschaltung oder über eine Vollbrückenschaltung angesteuert wird.
Auch ist es möglich, dass eine Vielzahl von Induktoren vorgesehen sind bzw. können auch Teile von Induktoren angesteuert werden.
Der Induktor 105 eignet sich zur Übertragung von Heizenergie mittels einer Heizschwingung auf ein zu erwärmendes Heizelement, z. B. auf ein Gargeschirr 106.
Symbolisch ist in 1 zwischen dem Inverter 103 und dem Induktor 105 (mit Anschlüssen 111 und 112) die Einheit zur Powerfaktorkorrektur 104 dargestellt, die einen Transformator T und eine Kondensator C1 aufweist. Weiterhin ist ein Schalter S1 vorgesehen, der zwischen zwei Kontakten B1 und B2 umschalten kann bzw. den Anschluss 111 des Induktors wahlweise mit dem Kontakt B1 oder mit dem Kontakt B2 verbindet.
Der Transformator T hat eine Primärspule mit Anschlüssen 107 und 108 und eine Sekundärspule mit Anschlüssen 109 und 110. Der Inverter 103 ist mit dem Anschluss 107 und mit dem Kontakt B2 des Schalters S1 verbunden. Der Anschluss 108 der Primärspule ist mit dem Anschluss 110 der Sekundärspule sowie mit dem Anschluss 112 des Induktors verbunden. Der Anschluss 109 der Sekundärspule ist über den Kondensator C1 mit dem Kontakt B1 des Schalters S1 verbunden.
Der zwischengeschaltete Transformator T kann wirkungsvoll eingesetzt werden, um den Strom durch den Induktor 105 zu erhöhen bzw. die Spannung an dem Induktor 105 zu verringern, falls das Gargeschirr 106 nicht aus ferromagnetischem Material ist.
So liefert der Inverter 103 eine Versorgungsspannung zum Betrieb des Induktors 105, der Kondensator C1 verbessert den Powerfaktor im Fall, dass es nicht-ferromagnetisches Gargeschirr erwärmt werden soll (und der Schalter S1 mit dem Kontakt B1 verbunden ist). In diesem Fall passt der Transformator T das Spannungsniveau zum Betrieb des Induktors 105 derart an, dass dieses im wesentlichen im Bereich liegt, der sonst zum Erwärmen ferromagnetischen Gargeschirrs verwendet wird.
Der Schalter S1 kann als ein Relais ausgeführt sein und kann
den Anschluss 111 des Induktors 105 mit dem Kontakt B1 verbinden für den Einsatz eines nicht-ferromagnetischen Gargeschirrs bzw.
den Anschluss 111 des Induktors 105 mit dem Kontakt B2 verbinden für den Einsatz eines ferromagnetischen Gargeschirrs.
Somit können vorteilhaft Gargeschirre aus unterschiedlichen Metallen mittels des hier vorgeschlagenen Induktionsheizgeräts effizient erwärmt werden.
Insbesondere ist es möglich, dass die Einstellung des Schalters S1 automatisch erfolgt bzw. über einen Rechner (z. B. einen Mikroprozessor oder einen Mikrokontroller) angesteuert werden kann. So kann automatisch bestimmt werden, ob das Gargeschirr im wesentlichen ferromagnetisch oder im wesentlichen nicht ferromagnetisch ist. Beispielsweise zeigt 3 eine symbolische Darstellung der Induktivität L und des Powerfaktors PF für die Fälle
Gargeschirr ist ferromagnetisch (Fall 301),
Gargeschirr ist nicht ferromagnetisch (Fall 302) und
kein Gargeschirr auf dem Induktor (Fall 303).
Der Rechner kann also abhängig von derartigem Verhalten automatisch bestimmen, ob ein Gargeschirr auf dem Induktor steht bzw. ob dieses Gargeschirr ferromagnetisch ist oder nicht. Entsprechend kann eine Einstellung des Schalters S1 erfolgen.
Vorzugsweise ist der Transformator T derart dimensioniert, dass die maximal benötigte Energie für den Fall des nicht ferromagnetischen Gargeschirrs bereitgestellt werden kann. Zur Auslegung des Transformators werden bevorzugt u. a. die folgenden Parameter berücksichtigt: Maximale Energie, maximale Spannung, Schaltfrequenz sowie Resonanzen.
Der Inverter 103 wird je nach Betriebsart, d. h. z. B. abhängig von der Stellung des Schalters S1, unterschiedlich betrieben. Somit kann abhängig von dem Material des Gargeschirrs 106 die Ansteuerung des Inverters entsprechend mit unterschiedlichen Schaltfrequenzen erfolgen. 4 zeigt beispielhaft zwei Kurvenverläufe für die Fälle, dass das Gargeschirr aus ferromagnetischem Material ist und dass das Gargeschirr aus nicht ferromagnetischem Material ist. In 4 zeigt die Abszisse die Schaltfrequenz geteilt durch die Resonanzfrequenz und die Ordinate zeigt die Leistung geteilt durch die Leistung am Resonanzpunkt.
2 zeigt ein Schaltbild basierend auf der Prinzipdarstellung gemäß 1.
Die Versorgungswechselspannung 101 (mit Anschlüssen 202 und 203) wird an zwei npn-Leistungstransistoren Q1, Q2 sowie an zwei Dioden D1, D2 gelegt: Der Anschluss 202 der Versorgungswechselspannung 101 wird mit dem Kollektor des Transistors Q1 verbunden, der Emitter des Transistors Q1 ist mit dem Kollektor des Transistors Q2 und mit einem Knoten 204 verbunden. Der Emitter des Transistors Q2 ist mit dem Anschluss 203 der Versorgungswechselspannung 101 verbunden. Die Kathode der Diode D1 ist mit dem Anschluss 202 der Versorgungswechselspannung 101 verbunden, die Anode der Diode D1 ist mit dem Knoten 204 und mit der Kathode der Diode D2 verbunden. Die Anode der Diode D2 ist mit dem Anschluss 203 der Versorgungswechselspannung 101 verbunden.
Der Knoten 204 ist mit dem Kontakt B2 des Schalters S1 verbunden, weiterhin ist der Knoten 204 mit dem Anschluss 107 der Primärspule des Transformators T gemäß der Einheit zur Powerfaktorkorrektur 104 verbunden. In Bezug auf diese Einheit zur Powerfaktorkorrektur 104, den Schalter S1 und den Induktor 105 wird auf die Ausführungen zu 1 verwiesen. Lediglich der Anschluss 112 des Induktors 105 ist gemäß 2 mit einem Mittenabgriff einer Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren C2 und C3 verbunden, deren jeweils anderes Ende mit je einem Anschluss der Versorgungswechselspannung 101 verbunden ist. Die beiden Kondensatoren C2 und C3 sind vorzugsweise im wesentlichen gleich dimensioniert.
Der Anschluss 112 ist weiterhin als Eingangssignal mit einer Steuerung 201 verbunden, die beispielhaft die beiden Transistoren Q1, Q2 über deren jeweilige Basis ansteuert.
Beispielsweise kann anhand der an dem Anschluss 112 abgegriffenen Information von der Steuerung 201 bestimmt werden, ob das Gargeschirr ferromagnetisch ist oder nicht. Auch kann bestimmt werden, ob überhaupt ein Gargeschirr vorhanden ist.
Die Steuerung 201 weist weiterhin (nicht dargestellt) Steuersignale, z. B. von einem Benutzer, auf z. B. zur Einstellung einer gewünschten Temperatur des Induktionsheizgeräts. Auch ist es möglich, dass die Steuerung den Schalter S1 entsprechend des detektierten Gargeschirrs ansteuert (nicht in 2 dargestellt).
Optional könnte in dem Pfad 205 ein weiterer Schalter S2 vorgesehen sein, der im wesentlichen zusammen mit dem Schalter S1 aktivierbar ist derart, dass bei Verbindung des Anschlusses 111 mit dem Kontakt B2 der Schalter S2 den Pfad 205 unterbricht und entsprechend bei Verbindung des Anschlusses 111 mit dem Kontakt B1 der Pfad 205 geschlossen ist. Dies hat den Vorteil, dass im Fall des ferromagnetischen Gargeschirrs der Pfad 205 physikalisch aufgetrennt ist.
Zum Heizen des Gargeschirrs wird die Schaltung von der Steuerung 201 so angesteuert, dass der Schwingkreis zum Schwingen angeregt wird und der Induktor 105 ein schwingendes Magnetfeld erzeugt. Dieses schwingende Magnetfeld verursacht in dem als Heizelement ausgestalteten Topfboden Wirbelströme, die den Topfboden erwärmen. Die Temperatur des Topfbodens kann mittels eines Temperatursensors gemessen und die Messung kann an die Steuerung übertragen werden.
Der hier vorgeschlagene Ansatz ermöglicht es, die Betriebsart für ferromagnetisches Gargeschirr beizubehalten. Insbesondere können Induktionsheizelemente, die nur für ferromagnetisches Gargeschirr ausgelegt sind, effizient und kostengünstig erweitert werden.
Mit der Betriebsart für nicht-ferromagnetisches Gargeschirr können Leistungshalbleiter des Inverters, z. B. Transistoren einer Wechselrichterbrücke, effizient angesteuert und die Verluste reduziert werden.
Der maximale Betriebsstrom sowie die maximale Betriebsspannung für den Induktor sowie die Resonanz-Kapazitäten können reduziert werden. Damit können diese Bauteile entsprechend kostengünstiger dimensioniert werden.
Mit solch reduzierten Verlusten ist es möglich, den Aufwand für die Kühlung des Induktionsheizgeräts zu reduzieren. Auch dies trägt zur Kostenreduktion für das Induktionsheizgerät bei.
Bezugszeichenliste

101: Versorgungswechselspannung
102: Gleichrichter
103: Inverter
104: Einheit zur Powerfaktorkorrektur
105: Induktor
106: Gargeschirr
107, 108: Anschlüsse der Primärspule des Transformators T
109, 110: Anschlüsse der Sekundärspule des Transformators T
111, 112: Anschlüsse des Induktors 105
201: Steuerung
202, 203: Anschlüsse der Einheit zur Versorgungswechselspannung 101
204: Knoten (Mittenabgriff zwischen den Leistungstransistoren Q1, Q2)
205: Pfad zwischen dem Anschluss 112 des Induktors und der Einheit zur Powerfaktorkorrektur
301: Bereich ohne Last
302: Bereich eines nicht ferromagnetischen Gargeschirrs
303: Bereich eines ferromagnetischen Gargeschirrs

Claims

Induktionsheizgerät – mit einem Induktor (105) zur Übertragung von Heizenergie mittels einer Heizschwingung auf ein zu erwärmendes Heizelement, – mit einer Brückenschaltung (103) zur Ansteuerung des Induktors (105), – wobei mittels eines ersten Schalters (S1) eine Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) zwischen die Brückenschaltung (103) und den Induktor (105) zuschaltbar ist, – bei dem die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) einen Transformator (T) und mindestens einen Kondensator (C1) aufweist, – bei der die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) einen Eingang aufweist, der über eine Primärseite des Transformators (T) mit einem Knoten verbunden ist, – wobei der Knoten über eine Reihenschaltung umfassend eine Sekundärseite des Transformators (T) und den Kondensator (C1) über den ersten Schalter (S1) mit einem ersten Anschluss des Induktors (105) verbindbar ist und – wobei der Knoten mit einem zweiten Anschluss des Induktors (105) verbunden ist.
Induktionsheizgerät nach Anspruch 1, bei dem anhand des ersten Schalters (S1) die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) zumindest teilweise abschaltbar ist.
Induktionsheizgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, – bei dem bei einem Gargeschirr (106) aus weitgehend nicht-ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) zuschaltbar ist und/oder – bei dem bei einem Gargeschirr (106) aus weitgehend ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur (104) abschaltbar, insbesondere überbrückbar, ist.
Induktionsheizgerät nach Anspruch 1, bei dem der Knoten mit dem zweiten Anschluss des Induktors über einen zweiten Schalter verbindbar ist, wobei der erste Schalter und der zweite Schalter im wesentlichen zeitgleich schaltbar sind.
Induktionsheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste und/oder zweite Schalter eines der folgenden Bauelemente umfasst: – einen elektronischen Schalter, insbesondere einen Transistor, einen Mosfet oder einen IGBT, – einen mechanischen Schalter, – ein Relais.
Induktionsheizgerät nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem der erste und/oder zweite Schalter abhängig von einer Beschaffenheit des Gargeschirrs schaltbar ist.
Induktionsheizgerät nach Anspruch 6, bei der die Beschaffenheit des Heizelements mittels einer Induktivität und/oder mittels eines Powerfaktors ermittelbar ist.
Induktionsheizgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, bei dem die Beschaffenheit mittels einer Steuerung (201) bestimmbar ist und mittels der Steuerung der erste Schalter und/oder der zweite Schalter ansteuerbar ist/sind.
Induktionsheizgerät nach Anspruch 8, bei dem die Steuerung (201) die Brückenschaltung (Q1, Q2) abhängig von dem Zustand des ersten Schalters (S1) und/oder des zweiten Schalters ansteuert.
Verfahren zur Ansteuerung eines Induktionsheizgeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – bei einem Gargeschirr aus weitgehend nicht-ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur zugeschaltet wird und/oder – bei einem Gargeschirr aus weitgehend ferromagnetischem Material die Einheit zur Powerfaktorkorrektur abgeschaltet, insbesondere überbrückt, wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Einheit zur Powerfaktorkorrektur automatisch zu- oder abgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei dem eine Beschaffenheit eines Gargeschirrs bestimmt wird und infolgedessen der erste und/oder zweite Schalter aktiviert oder deaktiviert wird.