DE3049863C2 - Induktionsheizgerät zum Erwärmen von metallenen Kochgefässen - Google Patents

Induktionsheizgerät zum Erwärmen von metallenen Kochgefässen

Info

Publication number
DE3049863C2
DE3049863C2 DE19803049863 DE3049863T DE3049863C2 DE 3049863 C2 DE3049863 C2 DE 3049863C2 DE 19803049863 DE19803049863 DE 19803049863 DE 3049863 T DE3049863 T DE 3049863T DE 3049863 C2 DE3049863 C2 DE 3049863C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
power
circuit
induction heater
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803049863
Other languages
English (en)
Other versions
DE3049863T1 (de
Inventor
Mitsuyuki Minoo Osaka Kiuchi
Takumi Neyagawa Osaka Mizukawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP11966379A external-priority patent/JPS5642984A/ja
Priority claimed from JP54165049A external-priority patent/JPS6014585B2/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of DE3049863T1 publication Critical patent/DE3049863T1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3049863C2 publication Critical patent/DE3049863C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Induktionsheizgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der DE-OS 29 25 308 ist ein derartiges Induktionsheizgerät vorgeschlagen, bei dem mit dem Kollektor des den Wechselrichterbetrieb steuernden Schalttransistors ein Nullspannungsdetektor verbunden ist. Der Nullspannungsdetektor gibt bei Ermittlung eines Nullspannungswerts einen Steuerimpuls an einen Rampengenerator 47 ab, dessen Ausgangsspannung mit einem die Eingangsleistung des Geräts darstellenden Signal mittels eines Vergleichers verglichen wird. Das Vergleicher-Ausgangssignal wird seinerseits über eine UND-Schaltung dem Schalttransistor zugeführt. Da die Eingangsleistung des Geräts der lastabhängig abgegebenen Leistung im wesentlichen proportional ist, wird folglich die abgegebene Leistung für ein jeweiliges Kochgefäß mittels dieser Rückkopplungsschleife auf einen konstanten Wert geregelt Zur benutzerabhängigen Leistungssteuerung wird ein zweiter Impulszug variablen Tastverhältnissen erzeugt, dessen Frequenz sehr viel geringer als die Schwingfrequenz ist und der dem zweiten Eingang des UND-Glieds, das das Vergleicher-Ausgangssignal empfängt, zu dessen Steuerung zugeführt wird. Bei dem vorgeschlagenen Induktionsheizgerät sind die vom Benutzer minimal einstellbaren Leistungswerte allerdings auf relativ hohe Pegel beschränkt. Dies liegt darin begründet, daß bei geringen Leistungen die Leitdauer des Schalttransistors gering und die in der Induktionsheizspule gespeicherte Energie damit nicht ausreichend ist, eine Schwingung mit großer Amplitude zu erzeugen, die zu einem Nulldurchgang führt Wird daher die Kollektorspannung des Schalltransistors mit dem Nullspannungspegel verglichen, so tritt bei geringen eingestellten Leistungswerten kein Ausgangssignal des Nullspannungsdetektors auf, so daß die Zeitsteuerung und damit die Leistungsregelung versagt. Weiterhin kann bei dem bekannten Gerät aufgrund der intermittierenden Wechselrichteransteuerung erhebliches Flackern der an dasselbe Netz wie das Induktionsheizgerät angeschlossenen Lampen auftreten.
Weiterhin ist es bekannt, die Wechselrichterleistung durch Verändern der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung zu steuern. Hierzu ist jedoch hoher Geräteaufwand erforderlich. Demgegenüber ist bei Verwendung eines Thyristors zur Steuerung des Wechselrichters die obere Grenze der noch steuerbaren Leistung durch den zulässigen Überstrom und die verkraftbare Obergrenze des Thyristorpotentials begrenzt, so daß kein weiter Leistungssteuerbereich möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Induktionsheizgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszubilden, daß sein Einstellbereich zu kleineren Leistungswerten hin erweitert ist.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß das Gerät auch noch bei sehr geringen eingestellten Leistungen zuverlässig arbeitet, da anstelle des festen Nullspannungsvergleichs nunmehr der Nulldurchgangspunkt der an der Induktionsheizspule auf-
tretenden Spannung, der auch bei geringen Leistungswerten stets auftritt, ermittelt und dieser Meßwert in dem impulsbreitenmodulierenden Steuerimpulsgenerator zur Erzeugung eines entsprechenden Basisimpulses umgesetzt wird. Das erfindungsgemäße Induktionsheizgerät ermöglicht beispielsweise eir»e kontinuierliche Leistungssteuerung im Bereich von 5OW bis 1500W, wobei verhältnismäßig geringer Schaltungsaufwand erforderlich ist Zudem können mit dem erfindungsgemäßen Aufbau Flacker- oder Flimmererscheinungen von Lampen zuverlässig vermieden werden, die von derselben Wechselspannungsversorgungsquelle gespeist werden. Dies liegt u. a. darin begründet, daß der impulsbreitenmodulierende Steuerimpulsgenerator nicht länger eine mehr oder weniger große Anzahl von Steuerimpulsen aus der Basisimpulsfolge ausblendet, sondern vielmehr die Impulsbreite der Basissteuerimpulse entsprechend moduliert.
Als Ergebnis der erfindungsgemäßen Maßnahmen stellt sich weiter ein, daß die Frequenz der Schwingungen der die Induktionsheizspule enthaltenden Resonanzschaltung umgekehrt proportional zur Größe des manuell einstellbaren Leistungssteuersignals ist, so daß auch bei geringen eingestellten Leistungen die Schwingfrequenz oberhalb des hörbaren Bereichs ist und demzufolge keine akustischen Störungen verursacht Darüber hinaus sind hierbei die Schaltverluste und die Belastungen des Schalttransistors auf ein Mindestmaß herabgesetzt, so daß ein verhältnismäßig einfacher kompakter Transistor verwendbar ist
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
So ermöglicht die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 eine exakte Erfassung des Unterschieds zwischen der aufgenommenen Eingangsleistung und der eingestellten gewünschten Ausgangsleistung und die Abgabe eines entsprechenden Signals an den Steuerimpulsgenerator zur entsprechenden Impulsbreitenmodulation.
Mit der Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 wird zusätzlich die Differenz zwischen der tatsächlichen und der eingestellten Ausgangsleistung erfaßt und das kleinere der beiden Differenzsignale dem Steuerimpulsgenerator zugeführt. Dies ermöglicht einen langsamen Anlauf des Wechselrichters beim Einschalten, so daß Stromstöße und dergleichen vermeidbar sind.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 erlaubt aufgrund der Verwendung eines extern synchronisierten Sägezahngenerators eine Veränderung der Leitperiode des Schalttransistors und damit der Wechselrichter-Ausgangsleistung in einem weiten Bereich.
Die Vorgabe von oberen und unteren Grenzen für das Leistungssteuersignal gemäß Anspruch 5 stellt darüber hinaus sicher, daß der Schalttransistor nur in zulässigen Bereichen betrieben wird.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen läßt sich somit nicht nur ein Wechselrichterbetrieb hoher Stabilität, sondern auch ein schnelles Ansprechen auf eine Neueinstellung der kontinuierlich veränderbaren gewünschten Leistung ohne Lampenflackern und bei verhältnismäßig einfacher Steuerschaltung erzielen, ohne daß Überlastungen des Schalttransistors auftreten können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Induktionsheizgeräts;
Fig. 2 ein ausführliches Schaltbild des Induktionsheizgeräts nach Fig. 1;
F i g. 3 ein Kurvenformdiagramm des Geräts bei hoher Ausgangsleistung;
F i g. 4 ein Kurvenformdiagramm des Geräts bei niedriger Ausgangsleistung;
Fig.5 ein Kurvenformdiagramm, das den Zusammenhang zwischen der Transistorspannung Vce und der Spulenspannung Vl veranschaulicht;
Fig. 6 ein Kurvenformdiagramm, das die mit der Eingangswechselspannung modulierte Wechselrichter-ο Kurvenform darstellt; und
Fig.7 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Detektorschaltung des Geräts.
Bei dem Induktionsheizgerät gemäß F i g. 1 wird Wechselstromenergie aus einer Wechselspannungsversorgungsquelle 1 in einem Gleichrichter 2 in Gleichstromenergie umgesetzt Die Gleichstromenergie des Gleichrichters 2 wird an eine Wechselrichterschaltung 3 abgegeben, die die Gleichstromenergie in Hochfrequenzenergie umsetzt Die Wechselrichterschaltung 3 weist eine Schutzdrossel 30 und einen Eingangskondensator 31 auf, die in Reihe an den Gleichrichter 2 angeschlossen sind. Parallel zu dem Kondensator 31 ist eine Reihenschaltung aus einer Induktionsspule 32 und einem für höhere Leistung ausgelegten Schalttransistor 33 geschaltet Zur Bildung eines Halbleiter-Leistungsschaltblock:; ist dem Schalttransistor 33 eine dämpfende Diode 34 antiparallel geschaltet Zur Induktionsheizspule 32 liegt ein Schwingkondensator 35 parallel, der mit dieser auch in Reihe geschaltet sein kann, um das Schwingen des Wechselrichters bei einer Resonanzfrequenz zu ermöglichen.
Weiterhin ist eine Steuerschaltung vorgesehen, die folgendes aufweist:
Die am Eingangskondensator 31 entwickelte Spannung Vdc und die Spannung Vce am Kollektoi des Transistors 33 werden an einen Spannungsvergleicher 40 angelegt, der erfaßt, wenn die Kollektorspannung VCe niedriger als die Kondensatorspannung Vdc wird, und bewirkt, daß eine Zeitsteuerschaltung 41 einen Synchronisierimpuls an einen impulsbreitenmodulierenden Steuerimpulsgenerator 42 zur Erzeugung eines dem Schalttransistor 33 zuführbaren Basisansteuerungssignals abgibt Das Ausgangssignal des Steuerimpulsgenerators 42 wird über ein Sperrschaltglied 43 an eine Treiberschaltung 44 angelegt. Die Treiberschaltung 44 speist den Schalttransistor 33 mit einem Vorwärts-Basisstrom h\ und einem Gegen-Basisstrom Ib2- Der Steuerimpulsgenerator 42 steuert die Leitperiode des Schalttransistors 33 entsprechend den Betriebsschaltungsparametern, die die Eingangs- und Ausgangsleistungspegel der Wechselrichterschaltung 3 darstellen. Der Eingangsleistungspegel wird mittels eines Stromwandlers 45, der den Eingangsstrom der Wechselrichterschaltung 3 erfaßt, und eines Eingangsleistungsdetektors 46 ermittelt, der den erfaßten Eingangsstrom in ein entsprechendes Spannungssignal umsetzt. Das Ausgangssignal des Eingangsleistungsdetektors 46 wird an einen ersten Differenzverstärker 47 für einen Vergleich mit einem Ausgangssignal einer Leistungswählvorrichtung 48 angelegt, um den Unterschied zwischen diesen zu ermitteln. Das Ausgangssignal des ersten Differenzverstärkers 47 wird an ein ODER-Glied 49 angelegt.
Andererseits liegt die Kollektorspannung Vce an einer Kollektorspannungs-Detektorschaltung 50 an, die die Spannung Vce oder einen Spitzenwert Vcp ermittelt und die ermittelte Spannung an einen zweiten Differenzverstärker 51 für einen Vergleich mit einem Signal einer Einstellschaltung 52 abgibt, der den Unterschied
erfaßt. Das Differenzsignal wird an das ODER-Glied 49 angelegt. Das ODER-Glied 49 läßt diejenige Eingangsspannung, die niedriger ist als das andere Signal, zu einem Begrenzer 53 und weiter zu dem Steuerimpulsgenerator 42 durch. Der Begrenzer 53 dient dazu, den Bereich der Leitperiode des Transistors 33 durch Einstellen des Minimalwerts und des Maximalwerts einzuschränken. Das hinsichtlich der Impulsbreite modulierte Signal wird von dem Sperrschaltglied 43 durch ein Signal einer Einschaltsperrungs-Steuerschaltung 54 ge- ι ο sperrt, um den Wechselrichterbetrieb einzuleiten oder zu beenden. Während der Wechselrichter-Einschaltperioden wird die Impulsdauer auf einen Minimalwert eingestellt.
Fig.2 zeigt Einzelheiten der Steuerschaltung nach F i g. 1. Der Spannungsvergleicher 40 enthält einen Vergleicher 400 mit einem Eingangsanschluß, an dem die Gleichspannung Vpe über einen aus Widerständen 401a und 4016 gebildeten Spannungsteiler anliegt und einem weiteren Eingangsanschluß, dem die Kollektorspannung Vce über einen aus Widerständen 402a und 4026 gebildeten Spannungsteiler zugeführt wird. Die Kurvenformen der Spannungen Vce, Vocund der Ausgangsspannung Vr des Vergleichers 40 sind in F i g. 3 dargestellt.
Die Zeitsteuerschaltung 41 erfaßt mit Hilfe eines Differenzierkondensators 410 und eines Differenzierwiderstands 411 den Vorderflanken-Obergang des Signals Vc und erzeugt unter Nutzung des Schwellenpegels eines Inverters 412 ein Ansteuersignal Vt am Ausgangsan-Schluß einer Diode 413. Der Steuerimpulsgenerator 42 weist einen Vergleicher und einen Sägezahngenerator der extern synchronisierten, selbstschwingenden Ausführung auf. Der Sägezahngenerator weist einen Vergleicher 420 mit offenem Kollektor auf. Das Potential am Positiv-Eingangsanschluß des Vergleichers 420 ist durch Verändern einer Spannung bestimmt die entsprechend dem EIN-AUS-Zustand des Ausgangstransistors des Vergleichers 420 durch ein aus Widerständen 421a und 421 b gebildetes Spannungsteilernetzwerk und ein durch Widerstände 422a und 4226 gebildetes Spannungsteilernetzwerk eingestellt ist Im einzelnen wird beim Ausschaltzustand des Vergleicherausgangstransistors ein Kondensator 425 über einen durch Widerstände 422a und 423a gebildeten Schaltkreis geladen; wenn dieser Transistor im Einschaltzustand ist, wird der Kondensator 425 über einen durch einen Widerstand 4236 und eine Diode 424 gebildeten Weg entladen. Die an dem Kondensator 425 entwickelte Spannung ist die Sägezahnspannung Vr. Die Sägezahnspannung Vr und ein Impulsbreiten-Einstellsignal Vs werden an einen Vergleicher 426 angelegt der ein hinsichtlich der Impulsbreite gesteuertes Signal Vp erzeugt Beim Auftreten des impulsförmigen Ansteuersignals Vt am Steuerimpulsgenerator 42 wird die Einstellspannung für den Vergleicher 420 auf einen niedrigen Pegel verringert der bewirkt daß der Zeitgabe-Kondensator 425 schnell über den vorstehend beschriebenen Entladeschaltkreis entladen wird.
Die Sägezahnspannung Vp ist mit der Kollektorspannung Vce synchronisiert jedoch in bezug auf das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 40 um ein Intervall verzögert das durch den Entladeschaltkreis herbeigeführt ist Die Impulsdauer fi des Ansteuersignals Vp steigt als Funktion der Impulsbreiten-Einstellspannung V5 an, um die Wechselrichter-Ausgangsleistung zu vergrößern. Das hinsichtlich der Impulsbreite gesteuerte Signal Vp wird über das Sperrschaltglied 43 an die Treiberschaltung 44 angelegt. Während des Intervalls f, wird dem Schalttransistor 33 der Vorwärts-Basisstrom IB\ zugeführt. Darauffolgend wird dem Schalttransistor 33 ein Gegen- bzw. Sperr-Basisstrom lBi zugeführt, wenn eine Gegenspannung zwischen die Basis und den Emitter des Schalttransistors 33 angelegt wird. Der Vorwärts-Basisstrom /si beginnt zu einem Zeitpunkt zu fließen, der um ein Intervall dt gegenüber dem Zeitpunkt fo verzögert ist, bei dem die Spannung Vce und Voreinander gleich sind, und wird dem Schalttransistor 33 im wesentlichen im gleichen Moment zugeführt, an dem die Diode 34 leitend wird. Auf diese Weise beginnt nach der Zuführung des Vorwärts-Basisstroms der KoI-iekiorstroin /t des Schakirar.sistors 33 zu fließen, so daß in dem Schalttransistor 33 nur ein geringer oder überhaupt kein Einschaltverlust entsteht Da die Kollektorspannung ν« beim Ausschalten des Schalttransistors 33 exponentiell ansteigt, ist der Ausschaltverlust des Schalttransistors 33 ebenfalls beachtlich klein. In der Induktionsspule 32 fließt ein Strom Il mit im wesentlichen sinusartiger Kurvenform.
Das Ausgangssignal des Stromwandlers 45 wird an den Eingangsleistungsdetektor 46 angelegt, der ein zum Eingangsstrom proportionales Ausgangssignal erzeugt. Der Eingangsleistungsdetektor 46 weist eine Gleichrichterschaltung 460 und eine Filterschaltung auf, die aus einem Entladewiderstand 461 und einem Integrierkondensator gebildet ist Der erste Differenzverstärker 47, der aus einem Rechenverstärker und einem invertierenden Verstärker gebildet ist ermöglicht dem Benutzer das Einstellen des Eingangsleistungspegels auf einen gewünschten Wert mit Hilfe der Leistungswählvornchtung 48, die durch einen Widerstand 480 und einen veränderbaren Widerstand 481 gebildet ist.
Die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Differenzverstärkers 47,52 liegen an der ODER-Schaltung 49 an wobei das niedrigere der Ausgangssignale über Dioden 490,492 bzw. über Dioden 491,492 durchgelassen wird. Während der Wechselrichter-Einschaltpenoden steuert ein Langsamanlauf-Signal die Diode 492 herunter bis zu einem Pegel, der dem durch den Begrenzer 53 bestimmten Minimalpegel der Impulsbreiten-Einstellspannung V5 entspricht so daß der Wechse nchterbetrieb mit einer kleinen Leitpenode beginnen kann. In der Begrenzerschaltung 53 wird die an einem Kondensator 530 entstehende Spannung einerseits mittels eines Spannungsteilers aus Widerständen 531a und 531 b geteilt um die obere Grenze festzulegen, und andererseits mittels einer Schaltung aus einem Transistor 532 und Widerständen 533a und 5336 geteilt um die untere Grenze festzulegen.
Die Steuerschaltung für die Kollektorspannung VCe hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die dem Eingangsstrom zugeordnete Steuerschaltung. Die KoI-lektorspannung VCe steigt als Funktion der Eingangsgleichspannung Vocoder als Funktion der Kochgefäße wie einem Aluminiumgeschirr, einem eisenfreien Geschirr einem Edelstahlgeschirr oder einem Gußeisengeschirr an, so daß sie zum Schutz des Wechselrichters dienen kann.
Die F i g. 4 zeigt verschiedene Kurvenformen, die auttreten, wenn der Wechselrichter mit niedriger Ausgangsleistung, d. h. in einer sogenannten Vorwärts-Speisungs-Betriebsart arbeitet Während die in der F1 g. dargestellte Betriebsart des Wechselrichters 3 eine Quasi-»Klasse E«-Betriebsart ist (siehe hierzu z. B. »IEEE JOURNAL or SOLID-STATE CIRCUITS«, Vol. SC-10. Nr. 3, Juni 1975, S. 168-176), bei der der Einschaltver-
7 8 κ
lust des Schalttransistors 33 im wesentlichen Null ist, steigt aufgrund des Umstands, daß die Diode 34 nichtleitend wird, der Einschaltverlust beträchtlich an, wenn der Wechselrichter in der Vorwärts-Speisungs-Betriebsart
nach Fig.4 arbeitet. Der Grund für dieses Nichtleiten 5 |
liegt in dem Umstand, daß bei einer kurzen Leitperiode des Schalttransistors 33 die während dieser Leitperiode in der Induktionsheizspule 32 gespeicherte elektromagnetische Energie während einer nachfolgenden Ausschaltperiode des Schalttransistors 33 vollständig in dem Kochgefäß verbraucht wird. Daher ist keine Energie für die Wiedergewinnung oder die Rückführung zur Gleichstromquelle der Wechselrichterschaltung 3 vorhanden. In diesem Fall wird die Kollektorspannung VCe des Schalttransistors 33 nicht zu Null und daher ist die in der Induktionsspule 32 entwickelte Spannung nicht höher als die Gleichspannung Vpe, so daß demzufolge die Diode 34 nicht leiten kann. In diesem Fall wird die Kollektorspannung des Schalttransistors 33 nicht auf die Spannung Null gesteuert, d. h, die Spannung der Heizspule 32 erreicht keinen Pegel über dem Gleichspannungspegel Vpe, so daß die Diode 34 nichtleitend bleibt. Da der Schalttransistor 33 leitend wird, wenn seine Kollektorspannung in bezug auf seinen Emitter positiv ist, erreicht der Kollektorstrom des Transistors 33 einen Spitzenstromwert Ip, was zu einem Einschaltverlust führt. Da jedoch der Kollektorstrom und die Kollektorspannung unbedeutend sind, die zum Zeitpunkt des Ausschaltens auftreten, ist der gesamte Schaltverlust des Schalttransistors 33 niedriger als derjenige bei dem Betrieb mit maximaler Ausgangsleistung.
F i g. 5 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der Kollektorspannung Vce und der in der Induktionsheizspule 32 entwickelten Spannung VL Da Vpe = Vce + Vl gilt gilt der Zusammenhang Vl «· Vdc — Vce, so daß in der Induktionsheizspule 32 der Nullspannungszustand auftritt wenn die Kollektorspannung Vce mit der Eingangsgleichspannung Vpe übereinstimmt Anders ausgedrückt ist die Erfassung einer Übereinstimmung zwischen diesen Spannungen äquivalent einer Erfassung des Nulldurchgangspunkts der Heizspulen-Spannung Vl.
F i g. 6 zeigt die Hüllkurven der Spannungen Vce und Vi.. Gemäß der Darstellung in der F i g. 6 durchquert die Spulen-Spannung Vj. stets bei allen Wechselrichter-Belastungszuständen den Nullspannungspegel.
F i g. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Spannungsvergleichers 40. Bei dieser Ausführungsform ist ein hochspannungsfester PNP-Transistor 403 vorgesehen, dessen Emitter mit dem an Gleichspannung liegenden Ende der Induktionsheizspule 32 und dessen Basis über einen Widerstand 404 mit dem anderen Ende der Induktionsheizspule 32 verbunden ist Zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors 403 ist eine Diode 405 antiparallel geschaltet Der Kollektor des Transistors 403 ist über eine Reihenschaltung aus Widerständen 406 und 407 mit Masse verbunden. Die an dem Widerstand 407 entstehende Spannung dient dazu, den Nulldurchgangspunkt der Heizspulen-Spannung zu ermitteln.
Wie vorstehend beschrieben, schwingt der Wechselrichter bei hoher Ausgangsleistung in einer Quasi- »Klasse E«-Betriebsart und bei geringer Ausgangsleistung in einer Vorwärts-Speisungs-Betriebsart Mit diesen geschalteten Betriebsarten läßt sich ein weiter Bereich der Ausgangsleistungs-Steuerung erzielen.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Induktionsheizgerät zum Erwärmen von metallenen Kochgefäßen, mit einem Gleichrichter zum Gleichrichten der Spannung einer Wechselspan- s nungsversorgungsquelle, einer eine Induktionsheizspule und einen Schwingkondensator aufweisenden Resonanzschaltung, einem Schalttransistor, dessen Kollektor an einem Ende der Induktionsheizspule liegt und über diese mit einem Ausgang des Gleichrichters verbunden ist, einer antiparallel zum Schalttransistor geschalteten Diode, einer Leistungssteuerschaltung, die ein Leistungssteuersignal manuell einstellbarer Größe erzeugt, und einer Bewertungsschaltung, der das Leistungssteuersignal und über einen Spannungsvergleicher das am Kollektor des Schalttransistors anliegende Potential zuführbar sind und von der dem Schalttransistor Basissteuerimpulse veränderbarer Dauer zuführbar sind, d a durch gekennzeichnet, daß der Spannungsvergleicher (40) das am Kollektor des Schalttransistors (33) anstehende erste Potential (Vce) mit dem am anderen Ende der Induktionsheizspule (32) anstehenden zweiten Potential CVOc) vergleicht und an einen ersten Steuereingang eines als Bewertungsschaltung vorgesehenen impulsbreitenmodulierenden Steuerimpulsgenerators (42) ein Ansteuersignal (ν,) legt, wenn das erste Potential (Vce) kleiner wird als das zweite Potential (Vdc). und daß ein zweiter Steuereingang des Steuerimpulsgenerators (42) mit der Leistungssteuerschaltuns (47 bis 53) verbunden ist, wobei die Dauer des Basissteuerimpulses (IB) vom eingestellten Leistungssteuersignal (vs) mitbestimmt ist.
2. Induktionsheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungssteuerschaltung (47 bis 53) einen Differenzverstärker (47) aufweist zum Feststellen der Differenz zwischen der von der Wechselspannungsversorgungsquelle aufgenommenen Eingangsleistung und der von einem Benutzer des Induktionsheizgeräts eingestellten Ausgangsleistung, um daraus ein erstes Differenzsignal zu erzeugen, welches zum Steuerimpulsgenerator (42) gelangt.
3. Induktionsheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungssteuerschaltung (47 bis 53) einen zweiten Differenzverstärker (51) aufweist, um die Differenz zwischen der Größe der Ausgangsleistung des Induktionsheizgeräts und der vom Benutzer eingestellten Ausgangsleistung zu bilden und ein entsprechendes zweiten Differenzsignal zu erzeugen, und ferner eine ODER-Schaltung (49) enthält, um das kleinere der beiden Differenzsignale dem Steuerimpulsgenerator (42) als Leistungssteuersignal zuzuführen.
4. Induktionsheizgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Spannungsvergleicher (40) und Steuerimpulsgenerator (42) eine Zeitsteuerschaltung (41) liegt, die das Ansteuersignal (v) als Impuls konstanter Dauer erzeugt, und daß der Steuerimpulsgenerator (42) einen Sägezahngenerator (420,425), der von der Hinterflanke des Ansteuersignals (V,) triggerbar ist, und eine Vergleichsstufe (426) enthält, um die Differenz zwischen der Sägezahnspannung und dem Leistungssteuersignal zu bilden und daraus den Basissteuerimpuls zu erzeugen.
5. Induktionsheizgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungssteuerschaltung (47 bis 53) eine Begrenzerschaltung (53) enthält, durch die das Leistungssteuersignal hinsichtlich einer oberen und einer unteren Grenze begrenzbar ist
DE19803049863 1979-09-17 1980-09-12 Induktionsheizgerät zum Erwärmen von metallenen Kochgefässen Expired DE3049863C2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11966379A JPS5642984A (en) 1979-09-17 1979-09-17 Induction heater
JP54165049A JPS6014585B2 (ja) 1979-12-18 1979-12-18 インバ−タ装置
PCT/JP1980/000208 WO1981000801A1 (en) 1979-09-17 1980-09-12 Inductive heating equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3049863T1 DE3049863T1 (de) 1982-03-04
DE3049863C2 true DE3049863C2 (de) 1985-02-28

Family

ID=26457349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803049863 Expired DE3049863C2 (de) 1979-09-17 1980-09-12 Induktionsheizgerät zum Erwärmen von metallenen Kochgefässen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4467165A (de)
AU (1) AU529409B2 (de)
CA (1) CA1160297A (de)
DE (1) DE3049863C2 (de)
GB (1) GB2073967B (de)
WO (1) WO1981000801A1 (de)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1208302A (en) * 1982-08-19 1986-07-22 Yoshio Ogino Induction heating apparatus utilizing output energy for powering switching operation
JPS59103292A (ja) * 1982-12-03 1984-06-14 三洋電機株式会社 誘導加熱調理器
JPS60127693A (ja) * 1983-12-14 1985-07-08 三洋電機株式会社 誘導加熱装置
US4507569A (en) * 1983-12-30 1985-03-26 Conservolite, Inc. Electrical control system and driver
US4600823A (en) * 1984-01-31 1986-07-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Induction heating apparatus having adjustable heat output
JPH0744061B2 (ja) * 1986-02-19 1995-05-15 ソニー株式会社 電磁調理器
KR890001600Y1 (ko) * 1986-04-23 1989-04-06 주식회사금성사 고주파 유도가열장치용 전력제어장치
JPH07111907B2 (ja) * 1987-01-26 1995-11-29 松下電器産業株式会社 高周波加熱装置
JPH07111905B2 (ja) * 1987-07-23 1995-11-29 株式会社東芝 誘導加熱調理器の負荷適否検知回路
US4900884A (en) * 1987-11-28 1990-02-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Composite cooking system having microwave heating and induction heating
JP2603984B2 (ja) * 1988-02-16 1997-04-23 株式会社東芝 調理器
US5111014A (en) * 1988-06-14 1992-05-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Electromagnetic cooker including load control
US5004881A (en) * 1989-11-22 1991-04-02 Goldstar Co., Ltd. Method and circuit for controlling power level in the electromagnetic induction cooker
US5165049A (en) * 1990-04-02 1992-11-17 Inductotherm Corp. Phase difference control circuit for induction furnace power supply
JPH0443591A (ja) * 1990-06-07 1992-02-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 誘導加熱調理器
FR2685760B3 (fr) * 1991-12-30 1993-11-26 Ind Tech Res Inst Appareil a eau chaude instantanee.
KR940005050B1 (ko) * 1992-02-11 1994-06-10 주식회사 금성사 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로
GB2265505B (en) * 1992-03-19 1995-10-11 Chen Su Min Dual push-pull induction heating drive circuit
US5613505A (en) * 1992-09-11 1997-03-25 Philip Morris Incorporated Inductive heating systems for smoking articles
US5583423A (en) 1993-11-22 1996-12-10 Bangerter; Fred F. Energy saving power control method
FR2718318B1 (fr) * 1994-03-31 1996-11-29 Moulinex Sa Dispositif de commande et de contrôle automatiques de puissance pour un appareil de chauffage par induction et procédé de mise en Óoeuvre de ce dispositif.
US5700996A (en) * 1994-06-09 1997-12-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Induction cooker with power switching control
US5648008A (en) * 1994-11-23 1997-07-15 Maytag Corporation Inductive cooking range and cooktop
US5783806A (en) * 1994-12-28 1998-07-21 Canon Kabushiki Kaiaha Image heating device using electromagnetic induction
ES2128958B1 (es) * 1996-11-21 2000-01-16 Balay Sa Procedimiento de control de potencia en cocinas de induccion alimentadas mediante inversores multipuente reconfigurables.
US6124581A (en) * 1997-07-16 2000-09-26 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for producing power for an induction heating source
ES2143430B1 (es) * 1998-09-08 2000-12-16 Balay Sa Circuito inversor de dos salidas, y circuito y procedimiento de control de la potencia entregada en las salidas del inversor.
WO2001033909A2 (en) * 1999-11-03 2001-05-10 Nexicor Llc Hand held induction tool
EP1453360B1 (de) * 1999-11-03 2012-10-24 OMG, Inc. Induktives Heizsystem und Verfahren zur Verklebung miitels induktiver Heizung.
JP3795717B2 (ja) 1999-11-17 2006-07-12 株式会社スクウェア・エニックス ゲーム表示方法、記録媒体およびゲーム表示装置
JP3976007B2 (ja) * 2001-11-21 2007-09-12 松下電器産業株式会社 誘導加熱装置
US6930293B2 (en) * 2002-02-04 2005-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Induction heating apparatus, heat fixing apparatus and image forming apparatus
US7146116B2 (en) * 2003-01-31 2006-12-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat generating apparatus using electromagnetic induction
JP2004264341A (ja) * 2003-01-31 2004-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁誘導を用いた発熱装置及び定着装置
DE10304505A1 (de) * 2003-02-05 2004-08-26 Abb Patent Gmbh Verfahren zur Speisung eines Induktionsofens oder Induktors
US7034263B2 (en) * 2003-07-02 2006-04-25 Itherm Technologies, Lp Apparatus and method for inductive heating
US6943330B2 (en) * 2003-09-25 2005-09-13 3M Innovative Properties Company Induction heating system with resonance detection
KR100600754B1 (ko) * 2004-09-08 2006-07-19 엘지전자 주식회사 용기 편심에 따라 동작이 차단되는 유도가열 조리기기
US7582851B2 (en) * 2005-06-01 2009-09-01 Inductotherm Corp. Gradient induction heating of a workpiece
EP2100525A1 (de) 2008-03-14 2009-09-16 Philip Morris Products S.A. Elektrisch beheiztes Aerosolerzeugungssystem und Verfahren
EP2110034A1 (de) 2008-04-17 2009-10-21 Philip Morris Products S.A. Elektrisch erhitztes Rauchsystem
EP2253233A1 (de) 2009-05-21 2010-11-24 Philip Morris Products S.A. Elektrisch erhitztes Rauchsystem
EP2327318A1 (de) 2009-11-27 2011-06-01 Philip Morris Products S.A. Elektrisch erhitztes Rauchsystem mit interner oder externer Heizvorrichtung
WO2012073379A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 三井造船株式会社 誘導加熱装置、誘導加熱方法、及びプログラム
EP2659733B1 (de) * 2010-12-31 2017-04-05 Arçelik Anonim Sirketi Induktionsherd
TR201718435T3 (tr) * 2011-11-03 2017-12-21 Arcelik As İndüksiyon ısıtıcılı ocak.
WO2013064331A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-10 Arcelik Anonim Sirketi An induction heating cooker
US9066373B2 (en) * 2012-02-08 2015-06-23 General Electric Company Control method for an induction cooking appliance
CN103374758B (zh) * 2012-04-25 2016-03-02 志圣科技(广州)有限公司 晶体生长加热系统
WO2017133150A1 (zh) * 2016-02-02 2017-08-10 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁加热装置及其加热控制电路和低功率加热控制方法
CN108024403B (zh) * 2016-11-03 2021-03-19 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁加热系统及其的控制方法和装置
CN110493904B (zh) * 2018-05-14 2021-07-30 深圳市鑫汇科股份有限公司 一种电磁感应加热控制方法及电磁加热设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925308A1 (de) * 1978-06-23 1980-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induktionserwaermungsvorrichtung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786219A (en) * 1971-12-27 1974-01-15 Gen Electric Solid state induction cooking systems for ranges and surface cooking units
US3898410A (en) * 1972-06-16 1975-08-05 Environment One Corp AC to RF converter circuit for induction cooking unit
US3781505A (en) * 1972-06-28 1973-12-25 Gen Electric Constant duty cycle control of induction cooking inverter
SE408518B (sv) * 1974-05-17 1979-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induktionsuppvermningsanordning
JPS6034794B2 (ja) * 1976-02-10 1985-08-10 株式会社東芝 誘導加熱方式
GB1529114A (en) * 1977-03-31 1978-10-18 Diamond Controls Ltd H Power supply circuits
GB2010054A (en) * 1977-08-12 1979-06-20 Ti Group Services Ltd Electric cooker
JPS5446457A (en) * 1977-09-20 1979-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Frequency converter
GB2062985B (en) * 1979-11-12 1983-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Small load detection by comparison between input and output parameters of an induction heat cooking apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925308A1 (de) * 1978-06-23 1980-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induktionserwaermungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
GB2073967B (en) 1984-01-25
AU529409B2 (en) 1983-06-02
CA1160297A (en) 1984-01-10
US4467165A (en) 1984-08-21
DE3049863T1 (de) 1982-03-04
WO1981000801A1 (en) 1981-03-19
GB2073967A (en) 1981-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3049863C2 (de) Induktionsheizgerät zum Erwärmen von metallenen Kochgefässen
EP0223316B1 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung aus einer sinusförmigen Eingangsspannung
EP0223315B1 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung aus einer sinusförmigen Eingangsspannung
DE3420469C2 (de) Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Resonanz-Wechselrichters
DE3042525C2 (de) Induktionserwärmungs-Kochvorrichtung
DE3612707C2 (de)
DE3240726C2 (de) Induktionsheizgerät
DE2925308C2 (de) Induktionserwärmungsvorrichtung
DE3879558T2 (de) Resonanzwechselrichtereinrichtung und schaltung zur steuerung der resonanzwechselrichtereinrichtung.
DE68914757T2 (de) Geschaltete Speisespannungsschaltung.
DE69020709T2 (de) Steuerung mit gemischter Regelungsform für einen resonanten Leistungswandler.
DE3642634A1 (de) Eintakt-gleichstromumrichter mit verlustloser umschaltung
EP0419724B1 (de) Schaltungsanordnung für ein Sperrwandler-Schalnetzteil
DE3685565T2 (de) In einer leistungsschaltversorgung benutzter durchflusswandler.
DE10160671B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Gleichstromwandlers
DE1940123A1 (de) Stabilisiertes Antriebssystem mit einstellbarer Drehzahl
DE2700187B2 (de) Induktions-Heizgerät zur induktiven Erhitzung einer magnetischen Last
DE3407067A1 (de) Steuerschaltung fuer gasentladungslampen
DE3736381A1 (de) Schaltungsanordnung zur kontrolle von resonanz-leistungs-invertern/konvertern
DE2834887A1 (de) Steuerbare gleichrichterschaltung fuer stromversorgung
DE2937941C2 (de) Induktionserwärmungsvorrichtung
DE2539917A1 (de) Betriebsgeraet fuer ein magnetron
DE2442570A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung einer geregelten gleichspannung
DE2527106C3 (de) Induktionsheizgerät
DE3508289C1 (de) Wechselrichter zur Speisung eines Verbrauchers mit einer induktiven Komponente