DE102016117924A1

DE102016117924A1 - Method for operating a microwave source and a cooking appliance

Info

Publication number: DE102016117924A1
Application number: DE102016117924.8A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mikrowellenquelle für ein Gargerät ist beschrieben, wobei eine adaptive Leistungssteuerung bzw. -regelung für die Mikrowellenquelle durchgeführt wird, bei der eine maximal zulässige Anodenspannung der Mikrowellenquelle adaptiv begrenzt wird, ein maximal zulässiger Anodenstrom adaptiv begrenzt wird und/oder die Leistung adaptiv geregelt wird.A method for driving a microwave source for a cooking appliance is described, wherein an adaptive power control is performed for the microwave source, wherein a maximum allowable anode voltage of the microwave source is adaptively limited, a maximum allowable anode current is adaptively limited and / or the power is regulated adaptively.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mikrowellenquelle für ein Gargerät sowie ein Gargerät. The invention relates to a method for controlling a microwave source for a cooking appliance and a cooking appliance.

Die in Großküchen bzw. allgemein in Profiküchen eingesetzten Gargeräte können unter anderem eine Mikrowellenquelle aufweisen, über die einem zu garenden Gargut Energie zugeführt werden kann. The cooking appliances used in commercial kitchens or generally in professional kitchens can, inter alia, have a microwave source, via which energy can be supplied to a food to be cooked.

Die Mikrowellenquelle wird dabei alternativ oder zusätzlich zu anderen Energiequellen verwendet, beispielsweise einer Heizvorrichtung. Darüber hinaus kann ein im Profibereich eingesetztes Gargerät weitere Komponenten umfassen wie einen Dampferzeuger. The microwave source is used alternatively or in addition to other energy sources, such as a heater. In addition, a cooking appliance used in the professional sector can include other components such as a steam generator.

Zur Steuerung der jeweiligen Komponenten des Gargeräts, insbesondere der Mikrowellenquelle, weist das Gargerät eine Steuereinheit auf, über die unter anderem die Leistungszufuhr der Mikrowellenquelle geregelt bzw. gesteuert wird. To control the respective components of the cooking appliance, in particular the microwave source, the cooking appliance has a control unit, by means of which, inter alia, the power supply of the microwave source is regulated or controlled.

Die Leistungsregelung kann über Puls-Pausen-Modulation (PPM) erfolgen, wobei die einzelnen Pulse in Abhängigkeit von der abzugebenden Leistung eine bestimmte Frequenz haben. Bei einer niedrigen Leistung kann es vorkommen, dass die Frequenz der einzelnen Pulse derart niedrig wird, dass störende Geräusche entstehen. Die generell niedrige Schaltfrequenz ergibt sich aus den Eigenschaften der verwendeten Leistungsschalter, die bei höheren Frequenzen hohe Verlustleistungen erzeugen würden.The power control can be carried out via pulse-pause modulation (PPM), wherein the individual pulses have a certain frequency depending on the power to be output. At low power, it can happen that the frequency of the individual pulses becomes so low that disturbing noises occur. The generally low switching frequency results from the characteristics of the circuit breakers used, which would generate high power losses at higher frequencies.

Für die obere Begrenzung der Leistung sind in der Steuerung üblicherweise feste Grenzwerte hinterlegt, die bei der Ansteuerung der Mikrowellenquelle nicht überschritten werden dürfen. Bei diesen Werten kann es sich um Spannungs-, Strom- und/oder Leistungswerte handeln. Die hinterlegten Grenzwerte dienen dazu, die Betriebssicherheit der Mikrowellenquelle und somit des Gargeräts sicherzustellen. For the upper limit of the power in the control usually fixed limits are stored, which must not be exceeded when driving the microwave source. These values may be voltage, current, and / or power values. The stored limits are used to ensure the reliability of the microwave source and thus the cooking appliance.

Aufgrund der fest vorgegebenen Grenzwerte ist das Gargerät allerdings wenig flexibel einsetzbar bzw. kann das Gargerät sein vorhandenes Leistungsvermögen nicht vollständig ausnutzen. Due to the fixed limits, however, the cooking appliance is not very flexible or the cooking appliance can not fully exploit its existing capacity.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Mikrowellenquelle eines Gargeräts in vollem Leistungsbereich sicher und zuverlässig betrieben werden kann, wobei die Mikrowellenquelle flexibel ansteuerbar ist, sodass das Leistungspotenzial möglichst gut ausgenutzt werden kann.The object of the invention is to provide a method with which a microwave source of a cooking appliance can be operated safely and reliably in the full power range, the microwave source being flexibly controllable, so that the power potential can be utilized as well as possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mikrowellenquelle für ein Gargerät gelöst, wobei eine adaptive Leistungssteuerung bzw. -regelung für die Mikrowellenquelle durchgeführt wird, bei der eine maximal zulässige Anodenspannung der Mikrowellenquelle adaptiv begrenzt wird, ein maximal zulässiger Anodenstrom adaptiv begrenzt wird und/oder die Leistung adaptiv geregelt wird.The object is achieved by a method for controlling a microwave source for a cooking appliance, wherein an adaptive power control for the microwave source is performed, in which a maximum allowable anode voltage of the microwave source is adaptively limited, a maximum allowable anode current is adaptively limited and / or the power is adaptively regulated.

Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Gargerät mit einer Mikrowellenquelle und einer Steuerung gelöst, wobei die Steuerung derart ausgebildet ist, dass das zuvor beschriebene Verfahren mit dem Gargerät ausgeführt werden kann Furthermore, the object is achieved by a cooking appliance with a microwave source and a controller, wherein the controller is designed such that the method described above can be performed with the cooking appliance

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, die Ansteuerung bzw. Regelung der Mikrowellenquelle nicht über fest vorgegebene Grenzwerte zu definieren, sondern eine adaptive Leistungssteuerung bzw. -regelung zu ermöglichen, indem die zulässigen maximalen Spannungs-, Strom- und/oder Leistungswerte während des Betriebs angepasst werden können. Die Steuerung stellt entsprechend eine Schutzeinrichtung für das Magnetron dar, die über die Grenzwerte definiert ist, also die Grenzwerte für den Strom, die Spannung und/oder die Leistung. Die Schutzeinrichtung ist demnach adaptiv ausgebildet, da die durch die Grenzwerte gebildete Schutzeinrichtung veränderbar ist. Über die adaptive Leistungssteuerung bzw. -regelung ist somit eine Schutzeinrichtung für die mit Hochspannung betriebene Mikrowellenquelle geschaffen, die sich stetig dem Betriebszustand der Mikrowellenquelle anpasst. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich das Leistungsspektrum der Mikrowellenquelle stetig anpasst, insbesondere bei Änderung des Betriebszustands. The basic idea of the invention is not to define the control of the microwave source over fixed preset limits, but to allow an adaptive power control by adjusting the allowable maximum voltage, current and / or power values during operation can be. The control accordingly represents a protection device for the magnetron, which is defined by the limit values, ie the limit values for the current, the voltage and / or the power. The protective device is accordingly designed to be adaptive, since the protective device formed by the limit values can be changed. By means of the adaptive power control, therefore, a protective device is provided for the microwave source operated with high voltage, which constantly adapts to the operating state of the microwave source. This ensures that the power spectrum of the microwave source steadily adapts, in particular when the operating state changes.

Ein Aspekt sieht vor, dass die Anodenspannung der Mikrowellenquelle zyklisch gemessen wird. Hierdurch ist es möglich, die auftretenden Spannungswerte an der Anode der Mikrowellenquelle zu ermitteln, die zur adaptiven Anpassung der maximal erlaubten Anodenspannung herangezogen werden können.One aspect provides that the anode voltage of the microwave source is measured cyclically. This makes it possible to determine the occurring voltage values at the anode of the microwave source, which can be used for the adaptive adaptation of the maximum allowed anode voltage.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass ein mittlerer Spannungsspitzenwert aus den gemessenen Anodenspannungen ermittelt wird, insbesondere wobei der ermittelte mittlere Spannungsspitzenwert zur Ermittlung einer maximal zulässigen bzw. maximal erlaubten Anodenspannung herangezogen wird. Hierzu wird beispielsweise ein vorbestimmter, in der Steuerung hinterlegter Offset zu dem gemittelten Spannungsspitzenwert addiert, um die maximal zulässige Anodenspannung zu berechnen. A further aspect provides that a mean voltage peak value is determined from the measured anode voltages, in particular wherein the determined average voltage peak value is used to determine a maximum permissible or maximum permitted anode voltage. For this purpose, for example, a predetermined offset stored in the controller is added to the averaged voltage peak value in order to calculate the maximum permissible anode voltage.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein mittlerer Stromspitzenwert des Anodenstroms ermittelt, insbesondere zyklisch. Der bestimmte mittlere Stromspitzenwert kann in analoger Weise zur Anodenspannung bestimmt und verwendet werden, um einen maximal zulässigen Anodenstrom zu bestimmen. According to one embodiment, a mean current peak value of the anode current is determined, in particular cyclically. The determined average current peak value can be determined in an analogous manner to the anode voltage and used to to determine a maximum permissible anode current.

Demnach kann der Anodenstrom zyklisch gemessen werden, um den mittlerer Stromspitzenwert zu ermitteln. Der ermittelte Stromspitzenwert wird mit einem in der Steuerung hinterlegten Offset addiert, woraus sich der maximal zulässige Anodenstrom ergibt.Thus, the anode current can be cycled to determine the average current peak. The determined current peak value is added with an offset stored in the control, which results in the maximum permissible anode current.

Insbesondere ist ein über eine Schnittstelle einstellbarer Komparator oder ein Mikroprozessor mit Softwareschwelle vorgesehen, der den mittleren Spannungsspitzenwert und/oder den mittleren Stromspitzenwert als Eingangssignal erhält und zudem mit einem Schaltelement, insbesondere einem IGBT, oder einem Resonanzwandler, insbesondere einem Hochvoltresonanzwandler, gekoppelt ist, wobei der Komparator oder die Softwareschwelle im Mikroprozessor das Schaltelement bzw. den Resonanzwandler in Abhängigkeit vom Eingangssignal schaltet, vorzugsweise abschaltet. Über den Komparator ist es somit möglich, dass der in der Steuerung ermittelte maximal erlaubte Anodenspannungs- bzw. Anodenstromwert über den Komparator mit dem aktuell gemessenen Anodenspannungs- bzw. Anodenstromwert verglichen wird. Sobald der entsprechende Grenzwert überschritten wird, schaltet der Komparator, wodurch die Schutzeinrichtung auslöst. Es ist somit eine hardwaremäßige Schutzeinrichtung geschaffen, die kontinuierlich den Strom und/oder die Spannung der Mikrowellenquelle mit dem in der Steuerung adaptiv ermittelten Grenzwert überprüft, also nicht zyklisch. Alternativ kann eine im Mikroprozessor hinterlegte Softwareschwelle die Funktion übernehmen.In particular, an interface-adjustable comparator or a microprocessor with software threshold is provided which receives the average voltage peak value and / or the average current peak value as input signal and is additionally coupled to a switching element, in particular an IGBT, or a resonant converter, in particular a high-voltage resonant converter the comparator or the software threshold in the microprocessor switches the switching element or the resonant converter as a function of the input signal, preferably switches off. By means of the comparator, it is thus possible for the maximum permitted anode voltage or anode current value determined in the controller to be compared via the comparator with the currently measured anode voltage or anode current value. As soon as the corresponding limit value is exceeded, the comparator switches, causing the protective device to trip. Thus, a hardware protective device is provided which continuously checks the current and / or the voltage of the microwave source with the limit value that is adaptively determined in the controller, ie not cyclically. Alternatively, a software threshold stored in the microprocessor can take over the function.

Das Schaltelement ist insbesondere einem Hochspannungskreis zugeordnet, sodass die Erzeugung der Hochspannung unterbrochen wird, sofern der Komparator das Schaltelement entsprechend schaltet. Vorzugsweise wird die Versorgungsspannung des Schaltelements unterbrochen, wodurch die Erzeugung der Hochspannung direkt unterbrochen wird. Alternativ oder ergänzend wird der Resonanzwandler abgeschaltet, wodurch die Erzeugung der Hochspannung ebenfalls unterbrochen wird.The switching element is particularly associated with a high voltage circuit, so that the generation of the high voltage is interrupted, provided that the comparator switches the switching element accordingly. Preferably, the supply voltage of the switching element is interrupted, whereby the generation of the high voltage is interrupted directly. Alternatively or additionally, the resonant converter is switched off, whereby the generation of the high voltage is also interrupted.

Dementsprechend ist eine Überprüfung der Leistung der Mikrowellenquelle gegeben. Aufgrund der hardwaremäßigen Schutzeinrichtung, die kontinuierlich die Mikrowellenquelle überprüft, kann die adaptiv ausgebildete Schutzeinrichtung extrem schnell auf unerwartete Ereignisse reagieren. Dies liegt daran, dass der Komparator am Mikroprozessor der Steuerung vorbei das Schaltelement bzw. den Resonanzwandler direkt ansteuert. Zudem lässt sich der Komparator in einfacher Weise über eine Software und eine entsprechende Schnittstelle bedienen, sodass beispielsweise der vorgesehene Offset für die Spannungswerte und/oder die Stromwerte eingestellt werden kann.Accordingly, a review of the power of the microwave source is given. With the hardware protection device continuously monitoring the microwave source, the adaptive protection device can respond extremely quickly to unexpected events. This is because the comparator on the microprocessor of the control over the switching element or the resonant converter drives directly. In addition, the comparator can be operated in a simple manner via software and a corresponding interface, so that, for example, the provided offset for the voltage values and / or the current values can be set.

Insbesondere wird hierdurch ein Hochschnellen der Hochspannung oder Stromspitzen minimiert bzw. vermieden, wenn die Mikrowellenerzeugung der Mikrowellenquelle abreißt, beispielsweise bei einer zu geringen Heizleistung eines Heizfilaments des Magnetrons oder beim sogenannten Moding des Magnetrons.In particular, as a result, a high-speed high voltage or current peaks is minimized or avoided when the microwave generation of the microwave source breaks off, for example, at too low heat output of a heating filament of the magnetron or the so-called magnetron.

Des Weiteren kann hierdurch verhindert werden, dass die Mikrowellenquelle selbst durch hohe Ströme an der Anode geschädigt wird. Darüber hinaus wird auch ein Netzteil der Mikrowellenquelle vor schnellen Vorgängen wie Entladungen, Überschlägen oder kurzzeitigen Kurzschlusseffekten geschützt. Furthermore, it can be prevented thereby that the microwave source itself is damaged by high currents at the anode. In addition, a power supply of the microwave source is protected from fast processes such as discharges, flashovers or short-circuiting short-circuit effects.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Zähler vorgesehen ist, der die Häufigkeit der auftretenden Ereignissen zählt. Bei den Ereignissen handelt es sich um sogenannte Auslösefälle, bei denen der Komparator auslöst, also das Schaltelement bzw. den Resonanzwandler entsprechend schaltet. Der Zähler kann in der Software implementiert sein, über die auch der Komparator eingestellt werden kann, sodass ein Benutzer des Gargeräts Zugriff auf den Zähler über die Software hat, um die Anzahl der Ereignisse sowie deren Verteilung auszulesen und zu überprüfen.According to another aspect, a counter is provided which counts the frequency of occurring events. The events are so-called tripping cases in which the comparator triggers, ie the switching element or the resonant converter switches accordingly. The counter can be implemented in the software, which can also be used to set the comparator so that a user of the cooking appliance has access to the counter via the software to read out and check the number of events and their distribution.

Ferner kann der Zähler mit einer Meldungseinrichtung des Gargeräts, über die eine Meldung an den Bediener ausgegeben wird, und/oder mit dem Netzteil gekoppelt sein, sodass das Netzteil abgeschaltet wird, wenn der Zähler eine vorgegebene Anzahl an Ereignissen detektiert. Die Häufigkeit der registrierten Ereignisse, bei denen der Komparator auslöst, wird somit als Kriterium herangezogen, um den Bediener des Gargeräts über die Meldungseinrichtung zu warnen bzw. das Netzteil direkt abzuschalten. Hierdurch wird ein Schaden am Netzteil verhindert, der negative Auswirkungen auf den Gesamtbetrieb des Gargeräts hätte. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Häufigkeit der Ereignisse zumindest zwei Schwellwerte zugeordnet sind. Bei Erreichen des ersten Schwellwerts wird zunächst eine Meldung an den Bediener ausgegeben, sodass dieser die Möglichkeit hat, einen Fehler manuell zu beheben. Sollte dies nicht der Fall sein bzw. die Anzahl der Ereignisse weiter ansteigen, sodass der zweite Schwellwert erreicht wird, wird das Netzteil von der Steuerung abgeschaltet, um einen Schaden zu verhindern.Furthermore, the counter may be coupled to a notification device of the cooking device, via which a message is output to the operator, and / or to the power supply so that the power supply is switched off when the counter detects a predetermined number of events. The frequency of registered events at which the comparator triggers is thus used as a criterion to warn the operator of the cooking appliance via the message device or to switch off the power supply directly. This will prevent damage to the power supply that would adversely affect the overall operation of the cooking appliance. In particular, it may be provided that at least two threshold values are assigned to the frequency of the events. When the first threshold is reached, a message is first issued to the operator, who then has the opportunity to manually correct an error. If this is not the case or if the number of events continues to increase, so that the second threshold is reached, the power supply is switched off by the controller in order to prevent damage.

Die Warnung an den Bediener kann in einfacher Weise auf einem Bildschirm des Gargeräts angezeigt werden, insbesondere die Zahl der Ereignisse. Vorzugsweise wird die Zahl der Ereignisse farblich dargestellt, sodass eine hohe Zahl an Ereignissen rot dargestellt wird, insbesondere wenn sich die Häufigkeit der Ereignisse dem zweiten Schwellwert nähert.The warning to the operator can be displayed in a simple manner on a screen of the cooking appliance, in particular the number of events. Preferably, the number of events so that a high number of events is displayed in red, especially as the frequency of events approaches the second threshold.

Gemäß einer Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Leistungsregelung der Mikrowellenquelle über Puls-Pausen-Modulation erfolgt, wobei die Regelung der Puls-Pausen-Modulation adaptiv erfolgt, insbesondere in Abhängigkeit der aktiven Leistungsstufe der Magnetrons. Die Mikrowellenquelle kann in unterschiedlichen Leistungsstufen betrieben werden, bei der die Leistung der ausgesandten Mikrowellen der gewählten Leistungsstufe entspricht. In einer niedrigen Leistungsstufe würde es aufgrund einer nicht vorgesehenen, adaptiven Leistungsregelung zu unerwünschten Geräuschentwicklungen kommen. Über die adaptive Anpassung der Puls-Pausen-Modulation kann dies wirkungsvoll verhindert werden.According to one embodiment, it is further provided that the power control of the microwave source via pulse-pause modulation, wherein the control of the pulse-pause modulation is adaptive, in particular depending on the active power level of the magnetron. The microwave source can be operated at different power levels, wherein the power of the emitted microwaves corresponds to the selected power level. At a low power level, unwanted noise development would occur due to unintentional adaptive power control. This can be effectively prevented via the adaptive adaptation of the pulse-pause modulation.

Insbesondere geht die Puls-Pausen-Modulation bei niedrigen Leistungsstufen in einen gruppierten Puls-Pausen-Modulation-Modus über, bei dem die einzelnen Pulse in Pakete moduliert werden, die auch als Pulspakete bezeichnet werden können. Die einzelnen Pulse der Mikrowellenquelle werden so in mehreren Paketen gebündelt, wodurch die Frequenz der Pulse bzw. der Pakete entsprechend veränderbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass die Pulse bzw. die Pulspakete eine Frequenz aufweisen, bei der keine störenden Geräusche wahrgenommen werden.In particular, at low power levels, pulse-pause modulation transitions into a clustered pause-to-burst modulation mode in which the individual pulses are modulated into packets, which may also be referred to as pulse packets. The individual pulses of the microwave source are thus bundled in several packets, whereby the frequency of the pulses or the packets is changed accordingly. This makes it possible that the pulses or the pulse packets have a frequency at which no disturbing noises are perceived.

Vorzugsweise haben die Pakete eine Frequenz geringer als 50 Hz, insbesondere wobei die einzelnen Pulse eine Frequenz von über 20 kHz haben. Dementsprechend ist es weiterhin möglich, die einzelnen Pulse mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz von über 20 kHz auszusenden, obwohl eine niedrige Leistungsstufe vorgesehen ist. Ohne die Gruppierung der einzelnen Pulse müsste die Frequenz der einzelnen Pulse bei einer entsprechend niedrigen Leistungsstufe deutlich unterhalb von 20 kHz liegen, wodurch es zu den unerwünschten Geräuschen kommen würde. Die adaptive Leistungsregelung ermöglicht es, dass das Gargerät zuverlässig betrieben und flexibel eingesetzt werden kann.Preferably, the packets have a frequency less than 50 Hz, in particular wherein the individual pulses have a frequency of over 20 kHz. Accordingly, it is still possible to emit the individual pulses at a relatively high frequency of over 20 kHz, although a low power level is provided. Without the grouping of the individual pulses, the frequency of the individual pulses would have to be well below 20 kHz at a correspondingly low power level, which would result in the unwanted noise. The adaptive power control allows the cooking appliance to be operated reliably and flexibly.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt.Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description and the drawings, to which reference is made. The drawing shows a flowchart of the method according to the invention.

Das Verfahren kann von einem Gargerät ausgeführt werden, das eine Mikrowellenquelle sowie eine Steuerung umfasst, über die die Mikrowellenquelle gesteuert bzw. geregelt wird. The method may be carried out by a cooking appliance comprising a microwave source and a controller over which the microwave source is controlled.

Die Steuerung kann zudem einen hardwaremäßigen Komparator umfassen, der Teil der adaptiven Leistungssteuerung bzw. -regelung der Mikrowellenquelle ist. The controller may also include a hardware comparator that is part of the adaptive power control of the microwave source.

Dieser Komparator kann über eine Software angesteuert bzw. eingestellt werden. Im Komparator werden aktuelle Strom-, Spannungs- und/oder Leistungswerte mit Grenzwerten für die Leistungssteuerung bzw. -regelung verglichen. Die Grenzwerte für die Anodenspannung, den Anodenstrom bzw. die Leistung werden dem Komparator über einen Eingang vorgegeben, wobei die entsprechenden Werte zuvor von der Steuerung in adaptiver Weise ermittelt worden sind.This comparator can be controlled or adjusted via software. In the comparator, current, voltage and / or power values are compared with limits for power control. The limits for the anode voltage, the anode current or the power are given to the comparator via an input, the corresponding values have been previously determined by the controller in an adaptive manner.

Hierzu wird die Anodenspannung der Mikrowellenquelle zyklisch gemessen, woraus ein mittlerer Spannungsspitzenwert ermittelt wird. Dieser mittlere Spannungsspitzenwert wird anschließend herangezogen, um eine maximale Anodenspannung zu ermitteln. Hierzu wird ein vorbestimmter Offsetwert mit dem ermittelten mittleren Spannungsspitzenwert addiert. Der Offsetwert kann über die Schnittstelle des Komparators eingestellt werden, insbesondere softwareseitig. For this purpose, the anode voltage of the microwave source is measured cyclically, from which a mean voltage peak value is determined. This average voltage peak is then used to determine a maximum anode voltage. For this purpose, a predetermined offset value is added to the determined average voltage peak value. The offset value can be set via the interface of the comparator, in particular on the software side.

Die so adaptiv ermittelte maximal zulässige Anodenspannung dient für den Komparator als Grenzwert der Anodenspannung. Sobald die Anodenspannung den adaptiv vorgegebenen Grenzwert überschreitet, löst der Komparator oder eine Softwareschwelle in einem Mikroprozessor aus, wodurch ein insbesondere mit dem Komparator gekoppeltes Schaltelement bzw. ein Resonanzwandler, beispielsweise ein Hochvoltresonanzwandler, geschaltet wird. Somit wird die Erzeugung der Hochspannung unterbrochen, wodurch die Mikrowellenquelle entsprechend geschützt wird.The adaptively determined maximum permissible anode voltage serves as the limit value of the anode voltage for the comparator. As soon as the anode voltage exceeds the adaptively predetermined limit value, the comparator or a software threshold triggers in a microprocessor, whereby a switching element or a resonance converter, for example a high-voltage resonance converter, which is coupled in particular to the comparator, is switched. Thus, the generation of the high voltage is interrupted, whereby the microwave source is protected accordingly.

Da die Anodenspannung zyklisch gemessen wird und dementsprechend auch der mittlere Spannungsspitzenwert zyklisch berechnet wird, ergibt sich eine adaptive Anpassung der maximal zulässigen Anodenspannung, da diese von den gemessenen Anodenspannungen abhängig ist. Since the anode voltage is measured cyclically and accordingly also the average voltage peak value is calculated cyclically, this results in an adaptive adaptation of the maximum permissible anode voltage, since this depends on the measured anode voltages.

In analoger Weise wird der maximal erlaubte Anodenstrom ermittelt, der ebenfalls als Grenzwert dem Komparator als Eingangssignal zugeführt wird. Auch dieser maximal zulässige Anodenstrom ist adaptiv ermittelt worden, da ein mittlerer Stromspitzenwert aus zyklischen Messungen der Stromwerte der Anode zyklisch ermittelt wird. Hieraus ergibt sich entsprechend ein flexibler bzw. angepasster Grenzwert für den Anodenstrom.In an analogous manner, the maximum permitted anode current is determined, which is also supplied as a limit value to the comparator as an input signal. This maximum permissible anode current has also been determined adaptively, since a mean peak current value from cyclic measurements of the current values of the anode is determined cyclically. This results in a correspondingly flexible or adapted limit value for the anode current.

Die maximal zulässige Anodenspannung und/oder der maximal zulässige Anodenstrom werden bzw. wird somit adaptiv während des Betriebs der Mikrowellenquelle ermittelt, um eine adaptive Schutzeinrichtung des Magnetrons auszubilden. The maximum permissible anode voltage and / or the maximum permissible anode current are thus or are determined adaptively during the operation of the microwave source in order to form an adaptive protective device of the magnetron.

Darüber hinaus kann ein Zähler vorgesehen sein, der auftretende Ereignisse zählt, bei denen der Komparator ausgelöst hat bzw. hätte.In addition, a counter may be provided which counts occurring events at which the comparator has triggered or would have.

Sobald die Anzahl der Ereignisse einen ersten Schwellwert überschreitet, kann eine Meldung an den Bediener des Gargeräts ausgegeben werden, sodass dieser gewarnt ist und einen potenziellen Fehler beheben kann. Sollte dies nicht der Fall sein und ein zweiter Schwellwert bei der Anzahl der auftretenden Ereignisse eintreten, so kann die Steuerung ein Netzteil der Mikrowellenquelle direkt abschalten, um eine Beschädigung der Mikrowellenquelle zu verhindern, insbesondere des Netzteils.Once the number of events exceeds a first threshold, a message may be issued to the operator of the cooking appliance so that it is alerted and can correct a potential error. If this is not the case and a second threshold occurs in the number of occurring events, the controller can switch off a power supply of the microwave source directly to prevent damage to the microwave source, in particular the power supply.

Die Anzahl der Ereignisse kann auch über die Zeit ermittelt werden, um eine Änderungsrate zu berechnen. Sobald diese einen entsprechenden Schwellwert erreicht, kann das Netzteil direkt abgeschaltet werden, da dies auf einen neu aufgetreten Fehler schließen lässt. The number of events can also be determined over time to calculate a rate of change. As soon as this reaches a corresponding threshold, the power supply can be switched off directly, as this indicates a new fault has occurred.

Darüber hinaus ist es möglich, die Leistung der Mikrowellenquelle adaptiv zu regeln, indem eine Puls-Pausen-Modulation zur Leistungsregelung adaptiv verändert wird. Hierbei wird in Abhängigkeit der aktiven Leistungsstufe der Mikrowellenquelle die Frequenz der einzelnen Pulse überprüft. Moreover, it is possible to adaptively regulate the power of the microwave source by adaptively changing a pulse-pause modulation for power control. In this case, the frequency of the individual pulses is checked as a function of the active power level of the microwave source.

Sofern die Mikrowellenquelle in einer niedrigen Stufe betrieben wird, geht die Puls-Pausen-Modulation in einen Puls-Pausen-Modulations-Modus über, bei dem die einzelnen Pulse in Pakete moduliert werden, die auch als Pulspakete bezeichnet werden können.If the microwave source is operated at a low level, the pulse-pause modulation goes into a pulse-pause modulation mode in which the individual pulses are modulated into packets, which may also be referred to as pulse packets.

In diesem Modus ist es weiterhin möglich, dass die einzelnen Pulse eine hohe Frequenz haben, wobei jedoch die einzelnen Pakete bzw. Pulspakete eine sehr niedrige Frequenz aufweisen. Dies ermöglicht es, die Mikrowellenquelle bei einer niedrigen Leistungsstufe zu betreiben, wobei dennoch keine störenden Geräusche auftreten.In this mode, it is still possible that the individual pulses have a high frequency, but the individual packets or pulse packets have a very low frequency. This makes it possible to operate the microwave source at a low power level, but still no disturbing noises occur.

Die adaptive Leistungsregelung besteht darin, dass die Frequenz der einzelnen Pulse innerhalb eines Pulspakets sowie die Frequenz der einzelnen Pulspakete zueinander so gewählt werden, dass die einzelnen Pulse innerhalb eines Pulspakets stets eine Frequenz oberhalb von 20 kHz haben. Wird demnach eine Gesamtleistung abgefragt, die noch niedriger ist, so muss die Frequenz zwischen den einzelnen Pulspaketen verringert werden. The adaptive power control is that the frequency of the individual pulses within a pulse packet and the frequency of the individual pulse packets to each other are chosen so that the individual pulses within a pulse packet always have a frequency above 20 kHz. If a total power is queried, which is even lower, the frequency between the individual pulse packets must be reduced.

Die adaptive Regelung der Puls-Pausen-Modulation, also die Leistungsregelung der Mikrowellenquelle, ist insbesondere auch unabhängig von der adaptiven Einstellung der Grenzwerte implementierbar.The adaptive control of the pulse-pause modulation, ie the power control of the microwave source, can also be implemented independently of the adaptive setting of the limit values.

Generell ist somit eine adaptive Leistungssteuerung bzw. -regelung der Mikrowellenquelle eines Gargeräts über dessen gesamtes Leistungsspektrum geschaffen, wodurch das Leistungsspektrum der Mikrowellen im Wesentlichen optimal ausgenutzt wird, ohne die Sicherheit negativ zu beeinflussen. Ganz im Gegenteil ist es aufgrund der adaptiven Leistungssteuerung bzw. -regelung möglich, die Mikrowellenquelle sowie daran angeschlossene Komponenten wirkungsvoll zu schützen. In general, therefore, an adaptive power control or regulation of the microwave source of a cooking appliance is created over its entire power spectrum, whereby the power spectrum of the microwaves is utilized substantially optimally, without negatively influencing the safety. On the contrary, due to the adaptive power control, it is possible to effectively protect the microwave source as well as components connected thereto.

Claims

A method for driving a microwave source for a cooking appliance, wherein an adaptive power control is performed for the microwave source in which a maximum allowable anode voltage of the microwave source is adaptively limited, a maximum allowable anode current is adaptively limited and / or the power is adaptively controlled ,

A method according to claim 1, characterized in that the anode voltage of the microwave source is measured cyclically.

A method according to claim 2, characterized in that a mean voltage peak value is determined from the measured anode voltages, in particular wherein the determined average voltage peak value is used to determine a maximum anode voltage.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a mean current peak value of the anode current is determined, in particular cyclically.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an interface-adjustable comparator or microprocessor with software threshold is provided, which receives the average voltage peak value and / or the average current peak value as an input signal and also with a switching element or a resonant converter, in particular a high-voltage resonant converter is coupled, wherein the comparator or the software threshold in the microprocessor switches the switching element or the resonant converter in response to the input signal, preferably switches off.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a counter is provided which counts the frequency of occurring events.

A method according to claim 6, characterized in that the counter with a message device of the cooking device, via which a message is output to the operator, and / or is coupled to the power supply, so that the power supply is turned off when the counter a predetermined number of events detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the power control of the microwave source via pulse-pause modulation takes place, wherein the control of the pulse-pause modulation is adaptive, in particular depending on the active power level of the microwave source.

A method according to claim 8, characterized in that the pulse-pause modulation transitions at low power levels into a grouped pulse-pause modulation mode in which the pulses are modulated into packets.

A method according to claim 9, characterized in that the packets have a frequency less than 50 Hz, in particular wherein the individual pulses have a frequency of about 20 kHz.

Cooking appliance with a microwave source and a controller, wherein the controller is designed such that a method according to one of the preceding claims can be performed with the cooking appliance.