DE3501304A1 - Induktionsheiz-kochgeraet - Google Patents

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner

Patentanwälte

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KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA Kawasaki, Japan

D-8000 München 80 Te: 089 ^82085-87

SMP-59P590-3

Induktxonshexz-Kochgerät

ι - /13 ·

Die Erfindung betrifft ein Induktionsheiz-Kochgerät, bei dem durch eine Heizspule (oder -schlange) ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld erzeugt und dieses einer Last so aufgeprägt oder zugeführt wird, daß die Last induktiv beheizt, d.h. erwärmt wird.

Bei einem bisherigen Induktionsheiz-Kochgerät ist ein Temperaturfühler an der Rückseite (Heizspulenseite) einer oberseitigen Kochplatte montiert, auf die eine Last oder ein Koch-Geschirr aufsetzbar ist. Die mittels des Temperaturfühlers gemessene Kochgeschirrtemperatur wird mit einer Soll-Temperatur verglichen, die ihrerseits mittels eines Temperatureinstellteils an ° einem Bedienteil des Kochgeräts voreingestellt wird. Wenn sich die Kochgeschirrtemperatur der Soll-Temperatur nähert, wird die Heizleistung verringert. Wenn die Kochgeschirrtemperatur die Soll-Temperatur übersteigt, wird entweder die Beheizung beendet oder eine andere geeignete Maßnahme vorgenommen, damit das Kochgeschirr auf einer zweckmäßigen Temperatur um die Soll-Temperatur herum verbleibt.

Bei diesem bisherigen Kochgerät kann allerdings die Bedienungsperson (der Benutzer) nicht feststellen, ob das Kochgeschirr tatsächlich auf der gewünschten oder optimalen Temperatur gehalten wird. Aus diesem Grund kann unabhängig von der erwähnten Kochgeschirrtemperatur-Regelfunktion das gegarte Nahrungsmittel letztlich nicht wohlschmeckend sein. Beim Garen von z.B. zu bratenden oder backenden Nahrungsmitteln wird auch bei einer optimalen Öltemperatur im Kochgeschirr beim Einbringen des Garguts in das Kochgeschirr die Öltemperatur herabgesetzt, so daß schließlich die Güte des Garguts unzufriedenstellend ist.

Wenn weiterhin beim bisherigen Induktionsheiz-Kochgerät das Erhitzen ohne Verwendung eines (für dieses Gerät speziell vorgesehenen) Standard-Kochgeschirrs oder 5

mit einem unpassenden Kochgeschirr, dessen Werkstoff

und/oder Größe nicht dem Standard entspricht, erfolgt, ist die Heizspule einem übergroßen Überstrom ausgesetzt, der eine Beschädigung der Heizspule sowie anderer, zugeordneter Bauteile zur Folge haben kann. Zur Verhinderung einer solchen Beschädigung wird beim bisherigen Gerät festgestellt oder gemessen, ob ein Standard-Kochgeschirr, wie vorgesehen, benutzt wird oder nicht, und das Meßergebnis wird angezeigt. Falls kein zweckmäßiges Standard-Kochgeschirr richtig auf-¹^ gesetzt ist, wird die Erregung der Heizspule verhindert.

Ein Verfahren zur Prüfung, ob ein Standard-Kochgeschirr (auf die Kochplatte) aufgesetzt ist oder nicht, beruht auf dem Magnetismus. Nach diesem Verfahren kann zwar ein Kochgeschirr aus oder mit einem magnetischen Werkstoff, nicht aber ein nicht-magnetisches, erhitzbares Kochgeschirr aus z.B. rostfreiem Stahl des Typs 18-8

festgestellt werden.
25

Bei einem anderen Verfahren zum Feststellen, ob ein zweckmäßiges Standard-Kochgeschirr benutzt wird oder nicht, werden Spannung und Strom der zu Beginn des Erwärmens vorübergehend erregten Heizspule erfaßt oder gemessen, oder es werden Spannung und Strom der erregten Heizspule während des Erwärmens abgegriffen. Nach diesem Verfahren kann nicht nur ein magnetisches Kochgeschirr, sondern auch ein nicht-magnetisches Kochgeschirr aus rostfreiem Stahl des Typs 18-8 festgestellt werdend

In neuerer Zeit ist ein Induktionsheiz-Kochgerät mit einer zweckmäßigen Temperatureinstellfunktion entwickelt worden. Dieses Kochgerät ist mit einem Temperaturfühlerteil zur Messung der Kochgeschirrtemperatur und einem Temperatur einstellteil zum Voreinstellen oder Vorgeben der Kochgeschirrtemperatur ausgestattet. Dabei erfolgt das Beheizen oder Erwärmen, wenn die Kochgeschirrtemperatur unter der eingestellten oder Soll-Temperatur liegt; wenn die Kochgeschirrtemperatur die Soll-Temperatur übersteigt, wird das Erwärmen unterbrochen. Sodann wird die Kochgeschirrtemperatur grob im Bereich der Soll-Temperatur gehalten. Wenn jedoch eine auf der Messung von Spannung und Strom be- ° ruhende Lastmeßfunktion auf dieses Kochgerät angewandt wird, kann sich der im folgenden geschilderte Nachteil ergeben. Da nämlich die Lastmeßfunktion bei der Unterbrechung der Erwärmung oder Beheizung deaktiviert wird, wird dann, wenn ein Standard-Kochge-

■^UU schirr zum Zeitpunkt dieser Unterbrechung durch ein nicht dem Standard entsprechendes Kochgeschirr ersetzt wird, keine Anzeige für einen solchen unzweckmäßigen Ersatz geliefert. Aufgrund dieses Mangels wird das Kochgerät durch den Benutzer für unzuverlässig ge-

halten.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines verbesserten Induktionsheiz-Kochgeräts, das eine vorbestimmte Heizleistung entsprechend der Änderung der Last-Temperatur erzeugt, so daß letztere nahe einer vorgegebenen EinsteH- oder Soll-Temperatur gehalten und damit ein einwandfreies Garen (des jeweiligen Nahrungsmittels oder Garguts) gewährleistet wird.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines zuverlässigen Induktionsheiz-Kochgeräts, das dem Benutzer oder der Bedienungsperson eindeutig (infallibly)

•Ab-

zu melden vermag, ob eine vorgeschriebene Last einwandfrei gesetzt oder angelegt (set) ist oder nicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmalen.

Zur Lösung der angegebenen Aufgabe ist ein erfindungsgemäßes Induktionsheiz-Kochgerät insbesondere mit einer Einrichtung zum Messen einer Differenz zwischen einer mittels eines Temperatureinstellteils vorgewählten Soll-Temperatur und einer durch einen Temperaturfühlerteil gemessenen I.asttemperatur sowie mit einer Einrichtung zum Erregen einer Heizspule nach Maßgabe des Meßergebnisses der Meßeinrichtung versehen.

Zum Melden der vorgeschriebenen Last wird weiterhin ein Inverterkreis des Kochgeräts ständig aktiviert, wenn die Lasttemperatur unterhalb der Soll-Temperatur liegt, während der Inverterkreis für die zur Bestimmung der Last erforderliche Zeit intermittierend betätigt wird, wenn die Lasttemperatur die Soll-Temperatür übersteigt.

Mit der Erfindung wird somit ein verbessertes Induktionsheiz-Kochgerät geschaffen, bei dem die Temperatur einer Last sicher auf einer optimalen Größe gehalten werden kann.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann eine einwandfreie Lastbestimmung stets unabhängig von der Funktion der Temperatureinstellung erfolgen und ein Benutzer des Kochgerät s eindeutig davon unterrichtet werden, ob die richtige Last benutzt wird oder nicht.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es

zeigen:
5

Fig. IA eine perspektivische Darstellung des Kochgeräts,

Fig. IB eine Teilschnittdarstellung des Kochgeräts nach Fig. IA,

Fig. 2 ein Schaltbild einer Steuerschaltung bei einer Ausführungsform der Erfindung,

¹S Fig. 3A bis 3E graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung

nach Fig. 2,

Fig. 5A bis 5D graphische Darstellungen zur VerVerdeutlichung eines Temperaturregelvorgangs der Anordnung für das Braten oder

Backen,

Fig. 6A bis 6D graphische Darstellungen zur Verdeutlichung einer Temperaturhalteoperation der Anordnung,

Fig. 7 ein Schaltbild einer Teilabwandlung der Schaltung nach Fig. 2,

Fig. 8 ein Schaltbild einer als Mikrorechner

realisierten Steuerschaltung als Abwandlung der Schaltung nach Fig. 2,

Fig. 9 ein Schaltbild einer Steuerschaltung gemäß

einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 ein Schaltbild zur Darstellung der Einzelheiten verschiedener Schaltungselemente nach Fig. 9,

Fig. HA bis HE graphische Darstellungen zur Ver- ^ deutlichung einer typischen Arbeitsweise

der Anordnung nach Fig. 9,

Fig. 12 ein Schaltbild einer Steuerschaltung gemäß

einer weiteren Ausführungsform, entsprechend einer Kombination der Ausführungsform nach

Fig. 2 und 9,

Fig. 13A bis 13C gemeinsam ein detailliertes Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsform (einer Steuerschaltung gemäß) der Erfindung,

Fig. 14A bis 14C graphische Darstellungen zur Erläuterung eines Lastmeßvorgangs (load detecting operation) bei der Anordnung nach Fig. 13A bis 13C,

Fig. 15 ein Wellenformdiagramm zur gespreizten Veranschaulichung eines Teils eines Signals E36X (Fig. HD) und
30

Fig. 16 ein Fließ- oder Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Hauptfunktion eines Mikrorechners gemäß Fig. 8.

In Fig. IA ist mit 1 ein Hauptkörper oder Gehäuse des Induktionsheiz-Kochgeräts bezeichnet. Ein Kochgeschirr (oder eine Last) 2 ist auf eine an der Oberseite des

Gehäuses 1 montierte Kochplatte 3 aufgesetzt. An einem Teil der Oberseite des Gehäuses 1 befinden sich eine Gar(anzeige)lampe 4, eine (Ausgangs-)Leistung- und Soll-Temperatur-Anzeige 5, eine Heizmodus-Anzeige 6 und eine Anzeigelampe 7 für optimale Temperatur. An der einen Seite des Gehäuses 1 sind ein (Ausgangs-)-Leistung- und Temperatureinstell-Regler 8 sowie ein Heizmodus-Änderungsschalter oder -Umschalter 9 vorgesehen. Gemäß Fig. IB ist ein Thermistor Rt an der Rück- oder Unterseite der Kochplatte 3 montiert und unter Zwischenfügung eines Wärmeisoliermaterials TI dicht an einer Heizspule oder -schlange 26 angeordnet.

¹^ Fig. 2 veranschaulicht den Aufbau einer Steuerschaltung mit einem Thermistorkreis 10 oder einem Temperatur/Spannungswandler, der als Temperaturfühler für die Messung der Temperatur des Kochgeschirrs 2 dient. Der Thermistorkreis 10 besteht aus einem Thermistor Rt sowie Widerständen Ra, Rb und Rc. Der Thermistor Rt ist zu den Widerständen Ra und Rb in Reihe geschaltet, und der Widerstand Rc ist zur Reihenschaltung aus dem Thermistor Rt und dem Widerstand Ra parallelgeschaltet. Der Knotenpunkt zwischen den Elementen Rt und Rc wird mit einem Stromversorgungspotential +Vcc gespeist, während der Widerstand Rb an Schaltungsmasse liegt. Der Thermistorkreis 10 erzeugt eine Temperaturspannung Vt am Knotenpunkt zwischen den Elementen Ra und Rb. Das Potential der Spannung Vt entspricht der Temperatur des auf die Kochplatte 3 (Fig. IB) aufgesetzten Kochgeschirrs 2.

Ein Kompensierkreis 11 besteht aus Widerständen Rd, Re, Rf, Rg und Rh sowie einem Operationsverstärker Die Reihenschaltung aus den Widerständen Rd und Re ist zwischen den +Vcc-Kreis und Schaltungsmasse geschaltet. Der Knotenpunkt zwischen den Widerständen Rd und

Re liefert eine Bezugsspannung Vb. Die Bezugsspannung Vb wird über den Widerstand Rf an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 12 angelegt, während die Spannung Vt vom Kreis 10 über den Widerstand Rh an den nicht-invertierendon Eingang des Verstärkers 12 angelegt wird. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 12 wird über den Widerstand Rg an seinen invertierenden Eingang rückgekoppelt. Der Kompensierkreis 11 spricht auf die Spannungen Vt und Vb an und liefert ein Temperaturmeßsignal Vc eines Potentials entsprechend der Potentialdifferenz zwischen Vt und Vb. Das Signal Vc gibt eine gemessene oder Meßtemperatur Tm des Kochgeschirrs 2 an.

Ein Subtraktionskreis 13 umfaßt Widerstände Ria, Rib, Rja und Rjb sowie einen Operationsverstärker 14. Der invertierende Eingang des Verstärkers 14 nimmt über den Widerstand Ria das Signal Vc vom Kompensierkreis 11 ab. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 14 wird über den Widerstand Rja an seinen invertierenden Eingang rückgekoppelt. Der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers 14 liegt über den Widerstand Rjb an Schaltungsmasse und empfängt über den Widerstand Rib ein noch naher zu beschreibendes

. Temperatureinstellsignal Vs. Der Subtraktionskreis gibt ein Differenzsignal Vo aus, das der Differenz zwischen dem Signal Vc und dem Signal Vs entspricht.

Das Temperatureinstellsignal Vs wird von einem Temperatureinstellteil 15 geliefert, der aus Widerständen Rl, Rm, Rn und Ro sowie dem Leistung- und -Temperatureinstell-Regler 8 (Fig. IA) gebildet ist. Die Reihenschaltung aus den Elementen Rl und Rm ist zwischen den +Vcc-Kreis und Schaltungsnuisse geschaltet, während die Reihenschaltung aus den Elementen Rn und Ro gleichfalls zwischen den +Vcc-Kre?is (Stromversorgung) und Schaltungsmasse geschaltet ist. Der Regler 8 ist

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zwischen den Knotenpunkt der Elemente Rl und Rm sowie den Knotenpunkt der Elemente Rn und Ro geschaltet. Ein Schleifer des Reglers 8 liefert das Signal Vs. Der Knotenpunkt zwischen den Widerständen Rn und Ro liefert ein Vergleichssignal Vsmin, das die Mindestgröße von Vs angibt. Das Signal Vs kann durch Betätigung des Reglers 8 beliebig geändert werden. Die Größe des Signals Vs stellt eine Zieltemperatur oder Soll-Temperatur Ts dar. Das Signal Vs vom Einstellteil 15 wird dem Subtraktionskreis 13 über einen Spannungsfolger 16 mit Gewinn oder Verstärkung 1 (OdB) zugeführt. Der Spannungsfolger oder -folgekreis 16 dient zur Beseitigung des Einflusses einer Eingangsimpedanz der folgenden Stufe auf die Größe von Vs.

Der obere Grenzwert des Potentials des Differenzsignals Vo wird durch einen Begrenzer 22 bestimmt, der durch einen Spannungsteilerkreis aus einem Wider-

^AKJ stand Rk und einer Zenerdiode ZD gebildet ist. Wenn das Potential des Differenzsignals Vo unter die Zener-Spannung ZD abfällt, gibt der Begrenzer 22 ein Differenzsignal E22 mit einem dem Potential des Signals Vo gleichen Potential zwxs. Wenn das Potential des Signals

^° Vo die Zener-Spannung übersteigt, wird das Potential des Differenzsignals E22 auf die Zener-Spannung ZD begrenzt.

Das Vergleichssignal Vsmin vom Einstellteil 15 wird der invertierenden Eingangsklemme eines Komparators 17 aufgeprägt, dessen nicht-invertierender Eingang das Signal Vo vom Subtraktionskreis 13 abnimmt. Der Ausgang des Komparators 17 ist über eine Diode D17 mit dem Ausgangskreis des Begrenzers 22 gekoppelt. D_er Komparator 17 kann ein herkömmlicher Hysteresekomparator sein, dessen Eingangs-Schwellenwertpegel eine vorgegebene Hysteresecharakteristik besitzt. Wenn

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ι · 32'

das Potential des Signals Vo unter das Potential von Vsmin für den Mindestwert von Vs abfällt, läßt der Komparator 17 das Potential des Differenzsignals E22 praktisch zu Null werden.

Ein Anzeigekreis 18 für optimale·Temperatur enthält einen Komparatorkreis und besteht aus Widerständen Rp, Rq, Rr, Rs, Ru, Rv, Rw und Rx, Komparatoren 19 und 21, Dioden Dl und D2 sowie einem NPN-Transistor 21. Die Reihenschaltung aus den Widerständen Ru, Rv und Rw ist zwischen den Kreis bzw. die Stromversorgung +Vcc und Schaltungsmasse geschaltet. Der Knotenpunkt NX zwischen den Widerständen Ru und Rv ist über die Diode Dl an den Ausgang des Komparators 19 und außerdem über die Diode D2 an den Ausgang des Komparators 20 angeschlossen. Der Knotenpunkt zwischen den Widerständen Rv und Rw ist mit der Basis des Transistors 21 verbunden, dessen Emitter an Schaltungsmasse liegt, während sein Kollektor über eine Leuchtdiode (LED) und einen Widerstand Rx an den Stromkreis +Vcc angeschlossen ist. Die Leuchtdiode 7 entspricht der Anzeigelampe 7 gemäß Fig. l/v. Die Reihenschaltung aus den Widerständen Rp und Rq ist zwischen den Stromkreis +Vcc und Schaltungsmasse geschaltet. Die Reihenschaltung aus den Widerständen Rr und Rs ist ebenfalls zwischen den Stromkreis +Vcc und Schaltungsmasse geschaltet. Der Knotenpunkt zwischen den Widerständen Rp und Rq liefert einen oberen Grenzpegel oder -wert Vdmax. Der Knotenpunkt zwisehen den Widerständen Rr und Rs liefert einen unteren Grenzpegel oder -wert Vdmin. Der Pegel Vdmax liegt an der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Komparators 19 an, während der Pegel Vdmin am invertierenden Eingang des Komparators 20 an-' liegt. Der invertierende Hingang des Komparators 19 und der nicht-invertierende Eingang des Komparators 20 nehmen das Differenzsicjnal Vo vom Subtraktionskreis 13 ab.

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Der Komparator 19 vergleicht den Pegel Vdmax mit dem Signal Vo und liefert ein erstes Vergleichsausgangssignal E19 des logischen Pegels "1", wenn Vo <Vdmax 5

gilt. Der Komparator 20 vergleicht den Pegel Vdmin mit dem Signal Vo und liefert ein zweites Vergleichsausgangssignal E20 eines logischen Pegels "1", wenn Vo>Vdmin gilt. Im Fall von Voy Vdmax erhält das Signal E19 den logischen Pegel "0". Im Fall von Vo <Vdmin geht das Signal E20 auf den logischen Pegel "0". Wenn die Ausgangssignale E19 und E20 den logischen Pegel "1" besitzen, ist das Potential am Knotenpunkt NX hoch, wobei der Transistor 21 durchschaltet und damit die Leuchtdiode 7 aufleuchtet. Wenn das Ausgangssignal E19 oder E20 den logischen Pegel "0" besitzt, beträgt das Potential am Knotenpunkt NX praktisch Null, so daß der Transistor 21 sperrt und demzufolge die Leuchtdiode 7 nicht aufleuchtet.

"⁶^ Der Anzeigekreis 18 für optimale Temperatur entscheidet, ob die Differenz zwischen der Soll-Temperatur Ts und der Meß- oder Ist-Temperatur Tm des Kochgeschirrs 2 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. Der obere Grenzwert des vorbestimmten

*° Bereichs wird durch den Pegel Vdmax, sein unterer Grenzwert durch den Pegel Vdmin bestimmt. Der Anzeigekreis 18 steuert das Ein- und Ausschalten der Leuchtdiode 7 entsprechend diesem Entscheidungsergebnis.

"^ Das Differenzsignal 1122 vom Begrenzer 22 wird einem Kontakt 9a des Heizmodus-Umschalters 9 aufgeprägt. Der Kontakt 9a ist für eine Temperaturregelung des Kochgeräts vorgesehen. Ein Ausgangssignal Vs vom Spannungsfolger 16 wird an einen Kontakt 9b des Umschal-

"° ters 9 angelegt. Der Kontakt 9b ist zur Ausgangs-Leistungseinstellung des Kochgeräts vorgesehen. Der Umschalter 9 wählt eines der Signale E22 und Vs, wo-

* at-

bei das gewählte Signal (E22 oder Vs) als Erregungs-Steuersignal Vref benutzt wird. Das Signal Vref vom
Umschalter 9 wird an den nicht-invertierenden Eingang eines Komparators 23 angelegt, dessen invertierender Eingang ein Sägezahnwellensignal E24 von einem Sägezahnwellengenerator 24 abnimmt. Bei dieser Schaltungsanordnung wird das Signal E24 durch das Signal Vref
impulsbreitenmoduliert. ELn vom Komparator 23 ausgegebenes Impulssignal (oder Signalimpuls) E23 wird

einem Inverterkreis 25 zugeführt, der ein Schaltelement enthält, das durch das Signal E23 zum Schließen und Öffnen angesteuert wird. Ein durch die Heizspule 26 (vgl. Fig. IB) und einen nicht dargestellten Kondensator gebildeter Resonanzkreis wird durch den Inverterkreis 25 schwingungsmäßig (oscillatingly) angeregt, so daß ein Hochfrequenzstrom in die Heizspule
26 fließt.

Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:

Die Arbeitsweise ist zunächst anhand der Fig. 3A bis 3E beschrieben.
25

Bei richtiger Wahl der jeweiligen Größen der Widerstände Ra, Rb und Rc kann die Temperaturspannung Vt
des Thermistorkreises 10 eine angenähert lineare
Funktion (vgl. Fig. 3A) entsprechend folgender Gleichung besitzen:

Vt = A 'Tm + B . . . (1)

In obiger Gleichung bedeuten die Symbole A und B jeweils eine Konstante, während Tm für die Meß- oder
Kochgeschirrtemperatur steht. Der Kompensierkreis 11 nimmt die Spannung Vt ab und gibt ein Temperaturmeßsignal Vc aus, das sich (vgl. Fig. 3B) wie folgt ausdrücken läßt:

ι -as-

Vc = (1 + Rg/Rf)Vt - Rg/Rf -Vb ... (2) In obiger Gleichung bedeutet Vb eine vom Spannungsteiler aus den Widerständen Rd und Re erhaltene Span-5

nung. Wenn die Größe der Spannung Vb geändert wird, verlagert sich die Kennlinie (functional line) für Vc auf die durch die doppelt strichpunktierte Linie angedeutete Weise parallel längs des Pfeils in Fig. 3B. Andererseits wird zur Gewährleistung einer einfachen

■^ Bedienung das Temperatureinstellsignal Vs vom Temperatureinstellteil 15 mit einer linearen Funktion gewählt (Fig. 3C):

Vs = C · Ts + D ... (3)

In dieser Gleichung stehen die Symbole C und D jeweils für eine Konstante, während Ts die Einstelloder Soll-Temperatur bezeichnet. Die Beziehung zwischen Vs und (Vs - Vc) entspricht derjenigen nach Fig. 3D.

Der Subtraktionskreis 13 liefert ein Signal Vo entsprechend der Differenz zwischen Vc und Vs. Das Signal Vo läßt sich wie fol'jt ausdrücken: Vo = Rj/Ri · (Vs - Vc)

= Rj/Ri--(CrTs + D- (1 + Rg/Rf) Vt + Rg/Rf -Vb) = Rj/Ri · £c«Ts H D - (1 + Rg/Rf) (A-Tm + B)

+ Rg/Rf · Vb)
= Rj/Ri· {C'Ts - (1 + Rg/Rf)A·Tm + D + Rg/Rf · Vb

- (1 + Rg/Rf)Bj ... (4)

Dies gilt unter der Voraussetzung, daß Rj = Rja = Rjb und Ri = Ria = Rib. Wenn die Größe von Rg/Rf zu

C= (1 + Rg/Rf)A ... (5)

gewählt ist, vereinfacht sich die Funktion von Vo zu: Vo = Rj/Ri · {c(Ts - Tm) + D + Rg/Rf · Vb - (1 +

Rg/Rf)Bj ...(6)

Die obige Gleichung (6) zeigt, daß Vo eine lineare Funktionsbeziehung zur Differenz (Ts - Tm) zwischen der Soll-Temperatur '!'s und dnr McfiLorapf-raf ur Tm h'>-

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sitzt. Infolgedessen ergibt sich folgende Gleichung (Fig. 3E):

Vo = E(Ts - Tm) + F ... (7)

Dabei stehen die Symbole K und F jeweils für eine Konstante, d.h.

E = Rj/Ri -C ... (8)

und ^f

F = Rj/Ri· {D + Rg/Rf -Vb - (1 + Rg/Rf)B>

. ... (9)

Bei zweckmäßiger Wahl der Größe von F wird die Größe von Vo gleich F, wenn die Meßtemperatur Tm die Soll-Temperatur Ts erreicht oder wenn folgende Beziehung erreicht ist:

(Ts - Tm) =0 ... (10)

Es sei nunmehr angenommen, daß bestimmte Über- und Unterabweichungen von der Größe von F vorgegeben sind. Wenn dann die Größe von Vo innerhalb des vorgegebenen Bereichs der obigen Abweichungen fällt, fällt der Parameter (Ts - Tm) ebenfalls in einen entsprechenden vorbestimmten Bereich. Dieser vorbestimmte Bereich definiert die optimale Temperatur. Wenn die Größe des Signals Vo innerhalb des obigen vorgegebenen Bereichs liegt, aktiviert der Anzeigekreis 18 für optimale Temperatur die Leuchtdiode 7 zur Anzeige dafür, daß die Optimaltemperatur erreicht ist.

Im folgenden ist die Arbei bsweise des Optimaltemperatur-Anzeigekreises 18 anhand von Fig. 4 erläutert. Zunächst sei ein nicht-opt imaler Temperaturbereich <1> gemäß Fig. 4 betrachtet, in welchem die Meßtemperatur Tm niedriger ist als die Soll-Temperatur Ts. In diesem Fall übersteigt das Potential des Signals Vo vom Subtraktionskreis 13 das Potential von Vdmax an der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Komparators 19, so daß der logische Pegel des Ausgangs-

· a? ·

signals E19 des Komparators 19 einer logischen "0" entspricht. Sodann sperrt der Transistor 21, und die Leuchtdiode 7 für Optimaltemperaturanzeige leuchtet nicht auf.

Wenn die Größe der Differenz zwischen Tm und Ts einem Optimaltemperaturbereich O^ gemäß Fig. 4 entspricht, ist das Potential des Signals Vo kleiner als das Potential von Vdmax, aber höher als das Potential von Vdmin an der invertierenden Eingangsklemme des Komparators 20. In diesem Fall besitzen die jeweiligen Ausgangssignale E19 und E20 der Komparatoren 19 bzw. 20 den logischen Pegel "1". Daraufhin schaltet der Transistor 21 durch, und die Leuchtdiode 7 für Optimaltemperaturanzeige leuchtet auf.

Wenn die Meßtemperatur Tm die Soll-Temperatur Ts übersteigt und die Größe der Differenz zwischen Tm und Ts

*® einem nicht-optimalen Temperaturbereich <3> gemäß Fig. 4 entspricht, fällt das Potential des Signals Vo unter das Potential von Vdmin an der invertierenden Eingangsklemme des Komparators 2 0 ab. Das Ausgangssignal E20 des Komparators 20 geht dabei auf den logischen Pegel "0" über, so daß der Transistor 21 sperrt und die Leuchtdiode 7 für Optimaltemperaturanzeige nicht aufleuchtet.

Wenn der Koch- oder Garvorgang mit Wahl des Kontakts 9a des Umschalters 9 eingeleitet wird, entspricht das vom Umschalter 9 erhaltene oder gelieferte Erregungs-Steuersignal Vref dem Differenzsignal Vo. Das gewählte Signal Vref (= E22 oder Vo) wird dem Komparator 23 zugeführt. Der Komparator 23 bewirkt eine Impulsbreitenmodulation in Übereinstimmung mit dem Potential des Signals Vref, und die Heizspule 26 wird mit einer elektrischen Ausgangsleistung entsprechend der Temperatur-

differenz zwischen Ts und Tm erregt bzw. aktiviert. Aufgrund der Steuerung oder Regelung durch den Begrenzer 22 und den Komparator 17 liegt die Größe des 5

Signals Vref innerhalb ihrer maximalen (ZD) und ihrer minimalen (nahezu Null betragenden) Größen, und die Heizspule 26 wird so erregt, daß das Kochgeschirr 2 auf der Soll- oder Optimal temperatur gehalten wird. (Dieser Vorgang wird später anhand der Fig. 6A bis 6D noch näher beschrieben werden.)

Im folgenden ist anhand der Fig. 5A bis 5D ein Fall erläutert, in welchem Bratgut (Japanese fry) gegart

werden soll.
15

Nach Einleitung des Erwärmens oder Beheizens wird die Heizspule 26 mit einer hohen Leistung Pl (z.B. 1,1 kW) erregt, die durch die Zener-Spannung ZD des Begrenzers 22 (Fig. 5A, vor tlO) bestimmt wird. Durch die Induktiv-

*Q heizung mit der Leistung Pl steigt die Meßtemperatur Tm des Kochgeschirrs 2 schnell an (Fig. 5B, vor tlO). Mit dem Temperaturanstieg des Kochgeschirrs 2 nähert sich das Potential des Signals Vc dicht demjenigen des Signals Vs an, so daß oich das Potential von Vo

²^ (= Vs - Vc) verringert (vgl. Fig. 3E). Wenn das Signal Vo unter die Zener-Spannung ZD (Punkt (a) in Fig. 5A) abfällt, wird die Begrenzungsfunktion des Begrenzers 22 aufgehoben, und das Signal E2 2 wird gleich dem Signal Vo. Wenn zu diesem Zeitpunkt Vo innerhalb des

^Q Bereichs zwischen Vdmax und Vdmin liegt, leuchtet die Leuchtdiode 7 auf (tlO in Fig. 5D). Hierdurch wird durch die Leuchtdiode 7 angezeigt, daß die Optimaltemperatur für das Bratgut (z.B. 175 - 180⁰C) erreicht ist. Dadurch wird dem Benutzer oder der Bedienungsperson ein zweckmäßiger Zeitpunkt für das Eingeben des Bratguts angezeigt.

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Nach dem Einschalten der Leuchtdiode 7 wird die Heizleistung für das Kochgeschirr 2 verringert, wobei das Potential von E22 oder Vo abfällt (Punkte (a) bis (b) in Fig. 5A). Wenn das Signal Vo (die Größe) Vsmin erreicht, liefert der Komparator 17 ein Ausgangssignal E17 des logischen Pegels "0", so daß das Potential von E22 praktisch zu Null wird (tl2 in Fig. 5C). Daraufhin wird die Heizleistung für das Kochgeschirr 2 zu

I^ Null (tl2 in Fig. 5A). Zu diesem Zeitpunkt erreicht das Kochgeschirr 2 die Ziel- oder Optimaltemperatur Ts (180⁰C; tl2 in Fig. 5B). Die zum Zeitpunkt von Vo = Vsmin oder Tm = Ts erreichte oder erzielte Heizleistung entspricht P3 (z.B. 300 W am Punkt (b) in Fig. 5A).

Nachdem die Heizleistung zu Null reduziert ist, verringert sich die Meßtemperatur Tm allmählich aufgrund der natürlichen Abkühlung (nach tl2 in Fig. 5B). Wenn die Meßtemperatur Tm etwas unter die Soll-Temperatur Ts abgefallen ist (z.B. auf 178°C), ändert sich der logische Pegel des Ausgangssignals E17 des Komparators 17 von ¹¹O" auf "1" (tl4 in Fig. 5B und 5C). Die Größe des geringen Temperaturabfalls von Ts (von 180⁰C auf 178°C in Fig. 5B) kann durch eine Hysteresecharakteristik des Eingangsschwellenwerts des Komparators 17 bestimmt werden. Wenn der Wert Tm die genannte Temperatur (178°C) etwas unter der Größe Ts (tl4 in Fig. 5B) erreicht, geht der logische Pegel des Signals E17 auf "1" über (tl4 in Fig. 5C), und die Heizleistung wird zu P2 (z.B. 480 W; Punkt (c) in Fig. 5A). Sodann wird das Kochgeschirr 2 mit geringer Leistung leicht erwärmt (Punkte' (c) bis (d) in Fig. 5A), und die Meßtemperatur Tm steigt allmählich von 178°C auf 180⁰C an (tl4 - tl6 in Fig. 5B). Wenn die Meßtemperatur Tm die Soll-Temperatur Ts erreicht, geht das Signal E17 wieder auf den logischen Pegel "0" über (tl6 in Fig.

ι · 30 ·

5C) und die Heizleistung für das Kochgeschirr 2 wird zu Null (tl6 in Fig. 5A).

Wenn das Einlegen des Bratguts eine Temperaturverringerung des im Kochgeschirr 2 enthaltenen Öls hervorruft, so daß die Meßtemperatur Tm von der Optimaltemperatur abweicht oder die Meßtemperatur Tm unter Tm(min) = 175⁰C abfällt (nach t20 in Fig. 5B), wird die Leuchtdiode 7 abgeschaltet (t20 in Fig. 5B). Hierdurch wird der Benutzer davon informiert, daß bei einer weiteren Eingabe von Bratgut (in das Kochgeschirr) das letztlich gegarte Gut eine Geschmacksverschlechterung erleiden würde.
15

Wenn die Meßtemperatur Tm unter 178⁰C abfällt (tl8 in Fig. 5B), erhält das Signal E17 den logischen Pegel "1" (tl8 in Fig. 5C). Wenn sich die Meßtemperatur weiter verringert (nach tl8 in Fig. 5B), steigt die Heizleistung von P2 auf PL an (Punkte (e) bis (f) in Fig. 5A). Die übermäßige Temperaturverringerung des Öls im Kochgeschirr 2 (nach t20 in Fig. 5B) wird infolgedessen durch die große Heizleistung Pl schnell ausgeglichen. Aufgrund der Beheizung mit der hohen

Heizleistung Pl steigt die Meßtemperatur Tm schnell an (t20 - t22 in Fig. 5B). Mit dem Anstieg von Tm verringert sich das Potential von Vo (= Vs - Vc). Wenn Vo unter ZD abfällt (Punkt (g) in Fig. 5A), wird die Begrenzungsfunktion des Begrenzers 22 aufgehoben, und

"^ das Signal E22 wird gleich dem Signal Vo. Zu diesem Zeitpunkt liegt Vo innerhalb des Bereichs zwischen Vdmax und Vdmin, und die Leuchtdiode 7 leuchtet auf (t22 in Fig. 5D). Hierdurch wird dem Benutzer ein zweckmäßiger Zeitpunkt füi das Einlegen weiteren Bratguts gemeldet. Wenn anschließend die Meßtemperatur Tm die Soll-Temperatur Ts erreicht (t24 in Fig. 5B), geht das Signal E17 des Komparators 17 auf den logischen

Pegel "O" über (t24 in Fig. 5C), und die Heizleistung wird auf Null verringert (t24 in Fig. 5A).

Aufgrund der erwähnt en Anzeige der Leuchtdiode 7 kann ein mangelhaftes Gaien vermieden werden.

Wenn die dargestellte übermäßige Temperatursenkung zum Zeitpunkt von t20 - t2 2 gemäß Fig. 5B nicht auftritt, entspricht der Temperaturregelvorgang beim Gerät gemäß Fig. 2 dem in den Fig. 6A bis 6D dargestellten. Die Punkte (A) bis (D) gemäß Fig. 6A entsprechen den Punkten (a) bis (d) gemäß Fig. 5A. Die in Fig. 6A bis 6D dargestellte Temperaturregelung wird im allgemeinen in der Temperaturhalteoperation durchgeführt.

Wenn während des Garvorgangs eine gewünschte oder Soll-Temperatur (Ts) aufrechterhalten werden soll, kann der Benutzer oder die Bedienungsperson anhand der Anzeige der Leuchtdiode 7 gemäß Fig. 6D eindeutig feststellen, ob die gewünschte Temperatur aufrechterhalten wird oder nicht, so daß auf diese Weise ein einwandfreies Garen gewährleistet werden kann.

Fig. 7 veranschaulicht eine teilweise Abwandlung der Schaltung gemäß Fig. 2. Dabei werden zwei verschiedene Bezugsspannungen durch zwei Spannungsteiler Rd + Re und Rdd + Ree geliefert. Mittels eines Schalters SW wird eine dieser Bezugsspannungen beliebig oder wahlfrei gewählt, um als Spannung Vb dem Verstärker 12 zugeführt zu werden. Wenn zwei verschiedene Spannungen Vb vorgesehen sind, werden zwei verschiedene Zieloder Soll-Temperaturen (Ts) erhalten. Ersichtlicherweise können jedoch auch drei oder mehr verschiedene Bezugsspannungen (Vb) angewandt werden.

Während bei der beschriebenen Ausführungsform eine Analogschaltung aus diskreten bzw. einzelnen Bauelementen verwendet wird, kann die Erfindung auch auf die in Fig. 8 gezeigte Weise mittels eines Mikrorechners realisiert werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. werden die Temperaturspannung Vt vom Thermistorkreis 10, das Temperatureinstellsignal Vs vom Temperatureinstellteil 15, der obere Grenzpegel Vdmax vom Knotenpunkt zwischen den Elementen Rp und Rq sowie der untere Grenzpegel Vdmin vom Knotenpunkt zwischen den Elementen Rr und Rs mittels eines A/D-Wandlers 31 in Digitaldaten umgesetzt, die dann einem Mikrorechner 32 eingespeist werden. Der Mikrorechner 32 erfaßt auf

arithmetischem Wege die Differenz zwischen der Meßtemperatur Tm und der Soll-Temperatur Ts, und er erzeugt ein Digitalsignal Vo oder E22 entsprechend der Differenz zwischen Ts und Tm. Das vom Mikrorechner 32 gelieferte Signal Vo oder E22 wird durch einen

D/A-Wandler 33 in ein Analogsignal umgesetzt. Das umgesetzte Analogsignal wird einem Komparator 23 zugeführt.

Weiterhin entscheidet oder bestimmt der Mikrorechner 32, ob die erfaßte Temperaturdifferenz (Ts - Tm) innerhalb eines vorbestimmten, durch die Pegel Vdmax und Vdmin definierten Bereichs liegt oder nicht. Die Ein- und Ausschaltsteuerung für die Optimaltemperaturanzeige-Leuchtdiode 7 erfolgt nach Maßgabe des Er-

gebnisses der Entscheidung im Mikrorechner 32 (vgl. Fig. 16).

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist als Optimaltemperaturanzeiger 7 eine Leuchtdiode vorgesehen, wobei ° das Ein- und Ausschalten der Leuchtdiode zur Anzeige des optimalen Temperaturbereichs eines Kochgeschirrs herangezogen wird. Diese Anzeige kann jedoch auch durch

2Jr

· 33 ·

Änderung beispielsweise der Farbe der Leuchtdiode erfolgen. Weiterhin kann auch ein Summer, ein Sprachgenerator o.dgl. für den Optimaltemperaturanzeiger benutzt werden.

Mit der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird somit ein verbessertes Induktionsheiz-Kochgerät realisiert, bei dem der Benutzer eindeutig davon unterrichtet werden kann, ob die Temperatur einer Last (Kochgeschirr)\ optimal ist oder nicht, und bei dem außerdem eine Ziel- oder Soll-Temperatur der Last aufrechterhalten werden kann. Auf diese Weise wird ein einwandfreies Garen des Garguts gewährleistet.

Fig. 9 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einer Netz-Wechselstromquelle IX. Letztere ist über eine Schme]zsicherung 2X sowie Strom- oder Leistungsschalter 3X, 3Y mit einemTNR 4X, einem Rauschunterdruckungskondensator 5X, einem Gebläsemotor 6X zum Kühlen einer Heizspule 26 und einem Gleichrichterkreis 7X verbunden. Der Gleichrichterkreis 7X besteht aus einer Diodenbrücke 8X, einer Drosselspule 9X und einem Filterkondensator 1OX. Die Gleichspannungs-Ausgangsenden des Gleichrichterkreises 7X sind an einen Resonanzkreis aus der Heizspule 26 und einem Kondensator 12X angeschlossen. Eine Dämpferdiode 13X und die Kollektor-Emitterstrecke eines NPN-Transistors 14X sind zum Kondensator 12X parallelgeschaltet. Der Gleichrichterkreis 7X, die Dämpferdiode 13X und der Transistor 14X bilden einen Inverterkreis zum Erregen oder Aktivieren des Resonanzkreises aus den Elementen 2 6 und 12X.

Die Wechselspannung-Eingangsseite des Gleichrichterkreises 7X ist mit einem Strom-Transformator 15X versehen. Eine Ausgangs:;pannung E15X des Strom-Transfor-

mators 15Χ wird einem Stromdetektor 32X zugeliefert, der daraufhin ein Signal E32X entsprechend der Größe

der Spannung E15X liefert.
5

Eine an der Heizspule 26 anliegende Spannung V26 wird über einen Spannungseinstellwiderstand 31X einem Spannungsdetektor 3OX zugeführt, wobei der Widerstand 31X zum Einstellen oder Trimmen der Größe einer Eingangsspannung E31X des Detektors 3OX dient. Der Spannungsdetektor 3OX gibt ein Signal E30X entsprechend der an die Heizspule 26 angelegten Spannung aus.

Ein Thermistor 16X gemäß rig. 9 entspricht dem Ther-¹^ mistor Rt gemäß Fig. 2. Der Thermistor 16X dient als Temperaturfühler, der thermisch an eine Last (Kochgeschirr) 2 angekoppelt ist. Das eine Ende des Thermistors 16X ist an den (St rom-)Kreis eines Stromversorgungspotentials +Vcc angeschlossen, während seine andere Seite über einen Widerstand 21X an Schaltungsmasse liegt. Der Knotenpunkt zwischen dem Thermistor 16X und dem Widerstand 21X liefert ein Last- bzw. Kochgeschirr-Temperatursignal E16X, welches die Temperatur Tm des Kochgeschirrs 2 angibt. Das Signal E16X entspricht dem Temperaturmeßsignal Vc gemäß Fig. 2.

Ein Temperatureinstell-Regler 17X gemäß Fig. 9 entspricht dem Temperatureinstell-Regler 8 gemäß Fig. 2. Die eine Seite des Reglers 17X ist über einen Widerstand 2 2X mit dem Stromkreis +Vcc verbunden, während seine andere Seite über einen Widerstand 23X an Schaltungsmasse liegt. Der Regler 17X liefert ein Temperatureinstellsignal E17X, das eine Ziel- oder Soll-Temperatur Ts des Kochgeschirrs 2 bezeichnet. Das Signal E17X entspricht dem Signal Vs oder Vref gemäß Fig. 2.

BAD ORIGINAL

Das Signal E16X vom Thermistor 16X und das Signal E17X vom Regler 17X werdf-n einem Komparator 24X eingespeist, der das Potential des Signals E16X mit dem des Signals E17X vergleicht und ein Umschalt- oder Schaltsignal E24X erzeugt. Das Signal E24X besitzt z.B. den logischen Pegel "1", wenn die durch das Signal E16X bezeichnete Kochgeschirrtemperat ur Tm kleiner ist als die durch das Signal E17X repräsentierte Soll-Temperatur Ts, bzw. den logischen Pegel "0", wenn die Kochgeschirrtemperatur Tm die Soll-Temperatur Ts übersteigt.

Das Signal E24X wird einem astabilen Multivibrator 25X zugeführt, der entsprechend dem logischen Pegel des Signals E24X ein Rechteckwellensignal (Impulsreihe) E2 5X einer vorgegebenen Frequenz und eines vorgegebenen Tastverhältnisses (Impulsbreite) erzeugt.

Das Signal E17X vom Regler 17X wird einem Kontakt 26bX eines Wählschalters 26X für kontinuierliche Erwärmung und temperatureinstellbare Erwärmung aufgeprägt. Der Kontakt 26bX dient zum Wählen der Funktion einer Beheizung oder Erwärmung mit. einstellbarer Temperatur. Der Schalter 26X weist auch einen Kontakt 26aX zum Wählen der kontinuierlichen Erwärmungsfunktion auf.

Der Kontakt 26aX ist mit jeweils einer Seite von Widerständen 27X und 28X verbunden. Die andere Seite des Widerstands 27X liegt an der Speisespannung +Vcc, während die andere Seite des Widerstands 28X an Schaltungsmasse liegt. Der Knotenpunkt zwischen den Widerständen 27X und 28X liefert eine Festspannung E27X. Wenn der im folgenden auch als Dauerheizkontakt bezeichnete Kontakt 26aX für kontinuierliches Erwärmen gewählt ist, wird vom Schalter 26X ein Wählsignal E26X für die Festspannung E27X geliefert. Wenn der Kontakt 26bX für Erwärmung mit einstellbarer Temperatur gewählt ist, liefert der Schalter 26X ein das Signal

Ε17Χ repräsentierendes Wählsignal E26X.

Das Signal E30X vom Spannungsdetektor 3OX und das 5

Signal E32X vom Stromdetektor 32X werden einem Komparator 33X eingespeist, der die Potentiale der beiden Signale E30X und E32X miteinander vergleicht. Sodann liefert der Komparator 33X Signale E33XA und E33XB des logischen Pegels "1", wenn ein vorgeschriebenes Kochgeschirr einer standardisierten Größe und aus einem induktiv erwärmbaren Werkstoff aufgesetzt ist oder wenn die Last (Kochgeschirr 2) einwandfrei ist. Der Spannungsdetektor 3OX, der Stromdetektor 32X und

der Komparator 3 3X bilden somit einen Lastdetektor. 15

Das Signal E33XA vom Komparator 33X wird einer Verzögerungsschaltung 34X zugeführt, die ein einfacher CR-Kreis sein kann und ein verzögertes Ausgangssignal

E34X zu einer Lastanzeigelampe (Leuchtdiode) 18X lieon

fert. Letztere zeigt nach Maßgabe des Pegels des Signals E34X an, ob eine einwandfreie Last (Standard-Kochgeschirr) auf das Kochgerät aufgesetzt ist oder nicht.

Das Signal E26X vom Wählschalter 26X und das Signal E32X vom Stromdetektor 32X werden einem Ausgangspegel-Einstellkreis 35X eingespeist, der ein Regeloder Steuersignal E35X entsprechend der Differenz zwischen den Signalen E26X und E32X liefert und die ° Ausgangsleistung (Heizleistung) des Kochgeräts mittels des Regelsignals E35X regelt.

Das Signal E35X wird einem Impulsbreitenmodulations-Pegeleinstellkreis 36X zugeführt, der ein

Bezugssignal E36X liefert, das für eine Impulsbreitenmodulation benutzt wird, welche wiederum durch einen Impulsbreitenmodulations- bzw, PWM-Kreis 42X ausge-

2f>

führt wird. Das Signal E36X entspricht dem Signal Vref gemäß Fig. 2 (ist diesem jedoch nicht gleich). Das Potential des Signals E36X wird entsprechend der Impulsreihe E25X vom Multivibrator 25X, dem Signal E33XB vom Komparator 3 3X und dem Signal E35X vom Einstellkreis 35X eingestellt.

Die Spannung V26 von der Heizspule 26 wird einem Rückkopplungskreis 4OX zugeführt, der ein mit der Änderung der Spannung V26 synchronisiertes Impulssignal E40X liefert. Das Signal E40X wird einem Dreieckwellen-(oder Sägezahnwellen-jGenerator 41X eingespeist, der ein Dreieckwellensiqnal (oder Sagezahnwellensignal) E41X erzeugt, das in Übereinstimmung mit dem Triggern des Impulssignals E40X erhalten wird und das dem Signal E24 gemäß Fig. 2 entspricht.

Die Signale E36X und E41X werden dem PWM-Kreis 42X ^ίυ zugeführt, welcher dem Komparator 23 gemäß Fig. 2 entspricht und welcher die Impulsbreite des Signals E41X mit der Amplitude de^s Signals E36X moduliert und (damit) ein moduliertes Impulssignal E42X liefert, welches seinerseits einem Inverter-Erreger 43X ein- ^AO gespeist wird. Letzterer liefert ein EIN/AUS-Steuersignal E43X zur Basis des Transistors 14X im Inverterkreis. Der Transistor 14X wird durch das Signal E43X entsprechend dem Signal E42X zum Durchschalten und Sperren angesteuert, so daß der Resonanzkreis aus der Heizspule 26 und dem Kondensator 12X erregt wird.

Die Schaltungselemente 21X - 43X bilden einen Hauptsteuer- oder -Regelteil 2OX des Kochgeräts.

"° Fig. 10 veranschaulicht die Einzelheiten verschiedener Schaltungselemente gemäß Fig. 9. Gemäß Fig. 10 ist die Leitung für das Signal E36X des PWM-Pegeleinstellkreises 36X mit der Ausgangsleitung des Komparators

ι *2£·

33Χ sowie der Ausgangsleitung des Ausgangspegel-Einstellkreises 35X verbunden. Die Ausgangsleitung des Kreises 36X ist an den Kollektor eines NPN-Transistors ° 52X angeschlossen, dessen Emitter an Schaltungsmasse liegt. Eine vom astabilen Multivibrator 25X ausgegebene Impulsreihe E25X wird über einen Widerstand 53X der Basis des Transistors 52X aufgeprägt, die über einen Widerstand 54X an Schaltungsmasse liegt. Die

I^ Ausgangsleitung eines Multivibrators 25X liegt über einen Dauerheizkontakt 55aX eines Wählschalters 55X an Schaltungsmasse. Der Wählschalter 55X kann mit dem •Wählschalter 26X (mechanisch) gekoppelt sein. Die Ausgangsleitung des Multivibrators 25X ist über einen Kontakt 55bX für temperatureinstellbare Erwärmung des Schalters 55X mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 56X verbunden, dessen Emitter 56X an Masse liegt. Die Basis des Transistors 56X nimmt das Signal E24X vom Komparator 24X über einen Widerstand 57X ab. Die Basis

²^ des Transistors 56X ist über einen Widerstand 58X an Schaltungsmasse angeschlossen.

Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß den Fig. 9 und 10 ist im folgenden anhand der Fig. HA bis HE beschrieben.

Es sei angenommen, daß der Wählschalter 26X auf den Kontakt 26bX für temperatureinstellbare Erwärmung geschaltet ist, so daß die Temperatureinstellung durch den Regler 17X erfolgt, daß der Wählschalter 55X auf den Kontakt 55bX für temperatureinstellbare Erwärmung geschaltet ist, so daß die Leitung für das Signal E25X zum Durchschalten und Sperren durch den Transistor 56X gesteuert wird, und die Leistungsschalter 3X und 3Y geschlossen sind, wenn ein zweckmäßiges Kochgeschirr 2 auf die Kochplatte (3 in Fig. IA) aufgesetzt ist.

ι ·39·

Der Inverterkreis 4 3X wird dann so betätigt, daß der Resonanzkreis aus d<;r Heizspule 26 und dem Kondensator

12X zu schwingen beginnt. Aufgrund der Schwingung des 5

Resonanzkreises flioßt ein Hochfrequenzstrom in die Heizspule 26. Zu diesem Zeitpunkt wird die Größe eines dem Gleichrichterkrois 7X eingespeisten Stroms durch den Stromdetektor 32X abgegriffen oder gemessen, und die Größe einer an die Heizspule 26 angelegten Spannung wird durch den Spannungsdetektor 3OX abgegriffen bzw. gemessen. Wenn ein Standard-Kochgeschirr einwandfrei auf das Kochgerät aufgesetzt ist, liefert ein Komparator 33X Signale E33XA und E33XB des logischen Pegels "1". Durch das den logischen Pegel "1" besitzende Signal E33XA vom Komparator 33X wird der Lastanzeiger (Leuchtdiode) 18X nut einer kleinen Zeitverzögerung im Verzögerungskreis 34X aktiviert. Da andererseits vorausgesetzt ist, daß der Schalter 26X auf den Kontakt-26bX geschaltet ist, spricht der Einstellkreis 35X auf ^ das Signal E17X vom Regler 17X sowie auf das Signal E32X vom Stromdetektor 32X an. Sodann liefert der Einstellkreis 35X zur Leitung für das Signal E36X ein Signal E35X, das der Differenz zwischen E17X und E32X

entspricht.
25

Das die Soll-Temperatur Ts angebende Signal E17X und das die Kochgeschirrtemperatur Tm repräsentierende Signal E16X werden im Komparator 24 miteinander verglichen. Wenn die Kochgeschirrtemperatur Tm niedriger

ist als die Soll-Temperatur Ts (tlO - tl2 in Fig. HA), liefert der Komparator 24X ein Signal E24X des logischen Pegels "1" (tlO - tL2 in Fig. HB) . Wenn das Signal E24X den logischen Pegel "1" besitzt, wird der Transistor 56X durchgeschaltet, so daß die Signal-P25X-Lei-

tung des Multivibrai ors 25X an Schaltungsmasse gelegt ist, wodurch der Transistor 52X im Sporrzustand geltn !ten winl. t

BAD ORIGINAL

Wenn der Komparator 33X bei sperrendem Transistor 52X das Signal. E3 3XB des logischen Pegels "1" liefert,

wird ein Bezugssignal E36X mit einem bestimmten Potente

tial vom PWM-Pegeleinstel1 kreis 36X zum PWM-Kreis 42X geliefert. Das Potential des Bezugssignals E36X hängt vom Potential des Signals E35X des Ausgangspegel-Einstellkreises 35X ab. Der Impulsbreitenmodulations- bzw. PWM-Kreis 42X moduliert die Breite des Dreieckwellensignals E41X vom Generator 41X nach Maßgabe des Potentials des Bezugssignals E36X. Entsprechend dieser Impulsbreitenmodulation erregt der Inverter-Erreger 43X den Inverterkreis. Sodann wird die Schwingung des Resonanzkreises eingeleitet, so daß ein Hochfrequenz-¹^ strom einer bestimmten Größe kontinuierlich in die Heizspule 26 fließt und damit das Beheizen bzw. der Erwärmungsvorgang eingeleitet wird.

Nach diesem Erwärmungsbeginn steigt die Kochgeschirrtemperatur Tm an (nach tlO in Fig. HA) . Wenn die Kochgeschirrtemperatur Tm die Soll-Temperatur Ts übersteigt (nach tl2 in Fig. HA), geht das Signal E24X des Komparators 24X vom logischen Pegel "1" auf den Pegel "0" über (tl2 in Fig. HB), woraufhin der Transistor 56X sperrt. Wenn der Transistor 56X gesperrt ist, beginnt der Transistor 52X das EIN/AUS-Schalten (Durchschalten und Sperren) nach Maßgabe des Signals (Impulsreihe) E25X vom Multivibrator 25X (Fig. HC). Sodann wird die Leitung fur das Signal E36X durch das intermittierende Durchschalten des Transistors 52X intermittierend an Schaltungsmasse angeschaltet, und das pulsierende Bezugssignal E36X wird dem PWM-Kreis 42X zugeführt (nach tl2 in Fig. HD). Infolgedessen wird der Inverterkreis intermittierend so betätigt, daß eine nicht-kontinuierliche Schwingung des Resonanzkreises nur während der Periode jeder Impulsbreite des pulsierenden Signals E36X stattfindet. Hierbei ist

BAD ORIGINAL

die Periode jeder intermittierenden Betätigung des Inverterkreises durch die Schaltungskonstanten des

astabilen Multivibrators 25X so bestimmt, daß der Last-5

detektor (3OX - 33X) den Zustand der Last (Kochgeschirr) 2 eindeutig (infallibly) feststellen bzw. erfassen kann. Während der Periode der intermittierenden Betätigung befindet sich der Resonanzkreis in Schwingung, so daß eine Erwärmung bzw. Beheizung stattfindet. Die Erwärmung nur während dieser Periode ist jedoch im wesentlichen der Unterbrechung der Erwärmung äquivalent, weil die mittlere Heizleistung während dieser intermittierenden Betätigung mit einer ausreichend kleinen Größe gewählt ist (tl2 - tl4 in Fig. HE).

Wenn während der intermittierenden Betätigung des Inverterkreises ein Standard-Kochgeschirr einwandfrei

aufgesetzt ist, liefert der Komparator 33X des Laston
^A detektors pulsierende Signale E33XA und E33XB des logischen Pegels "1" für jede intermittierende Betätigung des Inverterkreises. Da hierbei die Verzögerungsschaltung 34X zwischen Komparator 33X und Leuchtdiode 18X eingeschaltet ist, wird die Leuchtdiode 18X durch das pulsierende Signal E33XA nicht abwechselnd ein- und ausgeschaltet, sondern vielmehr ständig im Einschalt/.ustand gehalten. Durch den Einschaltzustand der Leuchtdiode 18X wird der Benutzer bzw. die Bedienungsperson davon unterrichtet, daß ein Standard-Kochgeschirr auf vorgesehene Weise auf das Kochgerät aufgesetzt ist.

Wenn ein Standard-Kochgeschirr 2 von der Kochplatte 3 (Fig. IA) weggenommen oder während der intermittierenden Betätigung (während des intermittierenden Betriebs) des Inverterkreises durch.ein nicht dem Standard entsprechendes Kochgeschirr ersetzt wird, wird ein

solcher Fehlerzustand durch den Lastdetektor (3OX 33X) festgestellt, wobei die Signale E33XA und E33XB jeweils vom logischen Pegel "1" auf den Pegel "0" übergehen. Durch das Signal E3 3XA des logischen Pegels "0" wird sodann die Leuchtdiode 18X kurz nach der Änderung des logischen Pegels abgeschaltet. Durch den Abschaltzustand der Leuchtdiode 18X wird dem Benutzer oder der Bedienungsperson gemeldet, daß sich auf dem Kochgerät kein Kochgeschirr 2 oder ein unzweckmäßiges Kochgeschirr 2 befindet. Wenn weiterhin das Signal E33XB des Komparators 33X auf den logischen Pegel "0" übergeht, wird die Leitung für das Signal E36X des PWM-Pegeleinstellkreises 36X an Schaltungsmasse gelegt. ° Die Betätigung (der Betrieb) des Inverterkreises wird dann zwangsweise inhibiert bzw. verhindert, so daß die Schwingung des Resonanzkreises endet.

Wenn die Kochgeschirrtemperatur Tm aufgrund der Inhi- ^O bierung der Erwärmung (oder aufgrund der intermittierenden Schwingung des Resonanzkreises) unter die Soll-Temperatur Ts (tl4 - tl6 in Fig. HA) abfällt, nimmt das Signal E24X des Komparators 24X den logischen Pegel "1" an (tl4 - tl6 in Fig. HB). Hierbei schaltet der Transistor 56X durch, so daß der Transistor 52X sperrt. Anschließend bewirkt der Inverterkreis (wiederum) das kontinuierliche Schwingen; d.h. die effektive Erwärmung oder Beheizung setzt wieder ein

(tl4 - tl6 in Fig. HD und HE). 30

Wenn die Kochgeschirrtemperatur Tm aufgrund der beschriebenen Erwärmung (oder der kontinuierlichen Schwingung des Resonanzkreises) erneut die Soll-Temperatur Ts übersteigt (tl6 - tl8 in Fig. HA), nimmt das Signal E24X wiederum den logischen Pegel "0" an (tl6 - tl8 in Fig. HB). In diesem Fall beendet der Inverterkreis die kontinuierliche Schwingung

BAD ORIGINAL

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unter Durchführung der intermittierenden Schwingung, d.h. die Erwärmung wird wiederum inhibiert oder verhindert (tl6 - tl8 in Fig. HD und HE). 5

Wie vorstehend beschrieben, wird beim Garen mit einstellbarer Temperatur der Inverterkreis kontinuierlich erregt, wenn die Kochgeschirrtemperatur unter der Soll-Temperatur liegt. Wenn dagegen die Kochgeschirrtemperatür höher ist als die Soll-Temperatur, wird der Inverterkreis intermittierend innerhalb einer vorgegebenen, festen Periode erregt oder aktiviert, die für die Gewährleistung der Lastmessung mittels des Lastdetektors erforderlich ist. Die Lastmessung oder -erfassung erfolgt somit stets in der Weise, daß fehlerfrei eine Anzeige für eine zweckmäßige oder eine unzweckmäßige Last geli ?fert wird.

Mit der vorstehend be schriebenen Ausführungsform der Erfindung wird somit ein zuverlässiges Induktionsheiz-Kochgerät geschaffen, bei dem eine Wärmeregelung auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen einer Lastoder Kochgeschirr-Temperatur und einer Soll-Temperatur ausgeführt wird, wobei eine einwandfreie Lasterfassung oder -messung stets unabhängig von der Funktion der Temperatureinstellung vorgenommen wird.

Obgleich die vorstehend beschriebene Ausführungsform aus einzelnen Schaltungselementen aufgebaut ist, kann die Erfindung auf ähnliche Weise mittels einer Programmsteuerung unter Verwendung eines Mikrorechners realisiert werden.

Weiterhin kann die Anzeige der zweckmäßigen oder unzweckmäßigen Anlegung einer Last anstelle einer Leuchtdiode mit Hilfe eines Summers oder anderer, ähnlicher Anzeigeelemente erfolqen.

BAD ORIGIN^AL

Fig. 12 veranschaulicht den Aufbau einer Steuerschaltung gemäß einer weiteren Äusführungsform, die einer Kombination der Ausführungsformen nach Fig. 2 und 9 entspricht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 empfängt der Komparator 24X Signale Vref und Vc anstelle der Signale E17X bzw. E16X. Die Schaltung gemäß Fig. 12 besitzt die Funktionen der Heizleistungsregelung (Fig. 5A), der Optimaltemperaturanzeige (Fig. 5D) und der Lasterfassung oder -messung auch bei Unterbrechung der effektiven oder wirksamen Erwärmung (tl2 - tl4 in Fig. 11E).

Die Fig. 13A bis 13C veranschaulichen gemeinsam ein ° detailliertes Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform entspricht ebenfalls einer Kombination der Schaltungen nach Fig. 2 und 9. Die Ausführungsform nach Fig. 13 wird derzeit als möglicherweise zweckmäßigste Ausgestaltung der Erfindung angesehen.

Die Fig. 14A bis 14C veranschaulichen in graphischer Darstellung eine Lastmeßoporation bei der Anordnung nach Fig. 13A bis 13C. Gemäß Fig. 14A vergrößern sich

²^ die Pegel der Signale E30X und E32X mit ansteigender Eingangsleistung der Heizspule 26. Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 13A bis 13C ein Standard-Kochgeschirr (einwandfreie oder zweckmäßige Last) richtig auf das Kochgerät aufgesetzt ist, fällt der Pegel des Signals E30X stets unter den Pegel des Signals E32X ab, und der Komparator 33X liefert Signale E33XA und E33XB des logischen Pegels "1" (Fig. 14B). Wenn eine unzweckmäßige oder ungeeignete Last auf das Kochgerät aufgesetzt ist, übersteigt der Pegel des Signals E30X denjenigen des Signals E32>: (Punkt PX in Fig. 14A), wobei der Komparator 33X Signale E33XA und E33XB des logischen Pegels "0" liefert (Fig. 14C). Der Grund

BAD ORIGINAL

für die Änderung der Kurve des Signals E30X in Abhängigkeit vom Zustand der Last besteht darin, daß die Impedanz der Heizspule 26 vom Werkstoff, von der Größe und/oder dem Aufsetzzustand des Kochgeschirrs 2 abhängt. Die Lastmessung oder -erfassung erfolgt dabei in Abhängigkeit: vom logischen Pegel der Signale E33XA und E33XB.

Fig. 15 ist ein Wellenformdiagramm, das in gedehnter Darstellung (expandingly) einen Teil eines Signals E36X veranschaulicht. Wie im unteren Bereich von Fig. 15 dargestellt, kann die Periode der Impulskomponente des Signals E36X etwa 1,5 s und die Impuls-

breite jeder Impulskomponente etwa 0,2 - 0,3 s betragen. Die Lastmessung oder -erfassung in der Heizinhibierperiode (tl2 - tl4 usw. in Fig. HD und HE) wird während dieser Periode von 0,2 - 0,3 s durchgeführt.

Fig. 16 ist ein Fließ- oder Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Schlüsselfunktion des Mikrorechners gemäß Fig. 8. Fig. 16 veranschaulicht dabei eine Sequenz der EIN/AUS- oder Taktsteuerung für die Lampe (Leuchtdiode) 7 und verdeutlicht außerdem die Steuerung oder Regelung der Ausgangsleistung für die Heizspule 26. Zunächst ruft der Mikrorechner 32 Digitaldaten Vo für die Meßtemperatur Tm ab (Schritt STlO). Die Daten Vo entsprechen der Differenz zwischen Vt und Vs.

^ou Der Mikrorechner 32 spricht auf Daten Vo, Vdmax und Vdmin an. Wenn die Bedingung Vdmax >Vo >Vdmin erfüllt ist (JA in Schritt ST12), wird die Lampe 7 eingeschaltet (Schritt STL4), so daß damit die Optimaltemperatur angezeigt wird. Wenn die obige Bedingung nicht erfüllt ist (NEIN in Schritt ST12), wird die Lampe 7 abgeschaltet (Schritt ST16). In diesem Fall wird der Benutzer bzw. die Bedienungsperson des Koch-

geräts davon unterrichtet, daß die Temperatur des Kochgeschirrs 2 aus dem optimalen Temperaturbereich (z.B.

Tm(min) - Ts in Fig. 5B) abgesunken ist. 5

Der Mikrorechner 32 spricht sowohl auf die Daten Vt oder Vo, welche die Meßtenperatur Tm angeben, als auch auf die die Zieltemperatur Ts angebenden Daten Vs an. Der Mikrorechner 32 entscheidet, ob eine Beziehung

Tm> Ts erfüllt ist oder nicht (Schritt ST18). Ist dies der Fall (JA in Schritt ST18), beginnt ein Lastmeßzeitgeber (Zahler) im Mikrorechner 32 zu arbeiten (Schritt ST20). Dieser Zeitgeber bestimmt das Lastmeßintervall und die Lastneßmodus-Periode (z.B. 1,5 s

¹^ bzw. 0,2 - 0,3 s gemäß Fig. 15). Der Start dieses Zeitgebers wird durch den Mikrorechner 32 gesteuert, doch ist der Zeitgeberbetr ieb vom Betriebstakt des Mikrorechners 32 unabhängig.

^^υ Anschließend entscheidet cder bestimmt der Mikrorechner 32 nach Maßgabe des Inhalts des Lastmeßzeitgebers, ob die Steuer- oder Regelsequenz im Lastmeßmodus stattfindet oder nicht (Schritt ST22). Wenn der Lastmeßmodus eingestellt ist (JA in Schritt ΞΤ22; Periode

von 0,2 - 0,3 s in Fig. 1^Γ·), setzt der Mikrorechner 32 ein Ausgangssignal zur Durchführung der Lastmessung (Schritt ST24). Im negativen Fall (NEIN in Schritt ST22; Periode von 1,5 s in Fig. 15) setzt oder liefert der Mikrorechner 32 ein Ausgargssignal zur Beendigung der

Schwingung (Schritt ST26).

Wenn die Beziehung Tm > Ts nicht hergestellt ist (NEIN in Schritt ST18), wird die Größe der Heizleistung entsprechend der Differenz zwischen Vt (Tm) und Vs (Ts) berechnet (Schritt ST28). Sodann setzt oder liefert der Mikrorechner 32 ein Ai.sgangssignal zum Beheizen

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3-5

der Last (Schritt ST3O).

Nach Beendigung der Steuer- oder Rege]sequenz gemäß 5

Fig. 16 geht der Mikrorechner 32 auf die Ausführung eines anderen Routineprogramms über.

Ersichtlicherweise ist die Erfindung keineswegs auf die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedenen wei teren Änderungen und Abwandlungen zugänglich.

- L e e r s e -1 e -

Claims (7)

Patentanspr üche

1. Induktionsheiz-Kochgerät, bei dem ein elektromagnetisches Feld durch eine Heizspule (26) erzeugt und einer Last (2) so zugeführt wird, daß die Last (2) induktiv erwärmt oder beheizt wird, umfassend eine Erregereinh<'it (23-25) zum Erregen der Heizspule (26) zwecks Erzeugung des elektromagnetischen Felds,

eine Temperatureinstelleinheit (1^>, 16) zur Lieferung eines Temperatureinstellsignals (Vs), das eine vorgegebene Zieltemperatur (Ts) der Last (2) bezeichnet, und

eine Temperaturmeßeinheit (10, 11) zum Messen der Temperatur der Last (2) zwecks Erzeugung eines Temperaturmeßsignals (Vc), das die Meßtemperatur (Τ™) ^der Last (2) angibt,
gekennzeichnet durch

eine mit der Temperaturmeßeinheit (11), der Temperatureinstelleinheit (16) und der Erregereinheit (23) gekoppelte Differenzdetektoreinheit (13, 22, 17,

9) zur Erfassung einer Differenz (Vs-Vc) zwischen dem Temperatureinstellsignal (Vs) und dem Temperaturmeßsignal (Vc) zwecks Erzeugung eines Differenzsignals (Vo, E22) und zur Lieferung des Differenzsignals (Vo, E22) zur Erregereinheit (23), derart, 3Q daß die Heizleistung für die Heizspule (26) nach Maßgabe des Differenzsignals (Vo, E22) regelbar ist.

2. Kochgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch op- eine an die Differenzdetektoreinheit (13) angeschlossene Entscheidungs/Anzeigeeinheit oder -einrichtung (18, 7) zum Entscheiden oder Bestimmen,

ob das Differenzsignal (Vo, E22) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (Vdmin bis Vdmax) liegt oder nicht, und zur Anzeige des Entscheidungs- oder Be-Stimmungsergebnisses.

3. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzdetektoreinheit (13, 22, 17, 9) einen Begrenzer (22) zur Begrenzung der Größe des ■® der Erregereinheit (23) zu liefernden Differenzsignals (E22) in der Weise, daß der obere Grenzwert der Heizleistung für die Heizspule (26) auf eine vorbestimmte maximale Größe (Pl) begrenzt ist,

aufweist.
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*

4. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

*' daß die Differenzdetektoreinheit (13, 22, 17, 9)

" eine mit der Temperatureinstelleinheit (16) gekoppelte Wähl(er)einheit (9) zum Wählen entweder des Differenzsignals (Vo, E22) oder des Temperatureinstellsignals (Vs) und zur Lieferung des gewählten Signals (E22 oder Vs: = Vref) zur Erregereinheit (23), so daß die Heizleistung für die Heizspule (26) nach Maßgabe des gewählten Signals (E22 oder Vs: = Vref) regelbar ist, aufweist.

5. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzdetektoreinheit (13, 22, 17, 9) eine auf ein vorgegebenes Vergleichssignal (Vsmin) ansprechende Komparatoreinheit (17, D17) zum Vergleichen des Differenzsignals (Vo, E22) mit dem vorgegebenen Vergleichssignal (Vsmin) und zum Verringern der Heizleistung, wenn das Differenzsignal (Vo, E22) dem vorgegebenen Vergleichssignal (Vsmin) entspricht, um damit praktisch einen Temperaturanstieg der Last (2) über die vorgegebene Ziel- * temperatur (Ts) zu vermeiden, aufweist.

6. Kochgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzdetektoreinheit (13, 22, 17, 9)

eine auf ein vorgegebenes Vergleichssignal (Vsmin) 5

ansprechende Komparatoreinheit (17, D17) zum Vergleichen des Differenzsignals (Vo, E22) mit dem vorgegebenen Vergleichssignal (Vsmin) und zum Verringern der Heizleistung, wenn die Größe des Differenzsignals (Vo, E22) dem vorgegebenen Vergleichssignal (Vsmin) entspricht, um damit praktisch einen Temperaturanstieg der Last (2) über die vorgegebene Zieltemperatur (Ts) zu vermeiden, aufweist.

° 7. Kochgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungs/Anzeigeeinheit oder -einrichtung (18, 7) folgende Einheiten umfaßt: *" eine Anzeigeeinheit (7) für die Anzeige der Entscheidungsergebnisse,

^ eine erste Pegeleinheit (Rp, Rq) zur Lieferung eines ersten Pegels (Vdmax), der den oberen Grenzwert des vorbestimmten Bereichs (Vdmin bis Vdmax) definiert,
eine zweite Pegeleinheit (Rs, Rt) zur Lieferung eines zweiten Pegels (Vdmin), der den unteren Grenzwert des vorbestimmten Bereichs (Vdmin bis Vdmax) definiert, und

eine mit der Anzeigeeinheit (7), der ersten Pegeleinheit (Rp, Rq), der zweiten Pegeleinheit (Rs, Rt) und der Differenzdetektoreinheit (13) verbundene Pegelkomparatoreinheit (19 - 21, Dl, D2, Ru, Rv, Rw, Rx) zum Vergleichen des Signalpegels des Differenzsignals (Vo) mit jedem der ersten und zweiten Pegel (Vdmax, Vdmin) und zur Betätigung der Anzeigeeinheil (7) für die Anzeige oder Wiedergabe der Entscheidungsergebnisse, wenn der Signalpegel des Differenzsignals (Vo, E22) höher ist als ^*

der zweite Pegel (Vdmin), aber niedriger als der erste Pegel (Vdmax).

8. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinheit (10, 11) einen thermisch mit der Last (2) gekoppelten Temperatur/Spannungswandler (10) zum Umwandeln der Meßtemperatur (Tm) der Last (2) in eine Temperatürspannung (Vt) und

einen mit dem Temperatur/Spannungswandler (10) gekoppelten und auf eine vorgegebene Bezugsspannung (Vb) ansprechenden Schaltkreis (11) zur Erzeugung des Temperaturmeßsignals (Vc) nach Maßgabe der ¹^ Differenz zwischen der Temperaturspannung (Vt) und der Bezugsspannung (Vb) aufweist.

9. Kochgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinheit (10, 11) eine Span-

²^ nungsquelle (Rd, Re; Rdd, Ree) zur Erzeugung mehrerer fester Spannungen aufweist und daß eine der verschiedenen festen Spannungen als Bezugsspannung (Vb) benutzbar ist.

ίο. Kochgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizspule (26) in Kombination mit einem Kondensator einen Resonanzkreis bildet und daß die Erregereinheit (23 - 25) einen Signalgenerator (24) zur Erzeugung eines Sägezahnwellensignals (E24),

einen mit dem Signalgenerator (24) und der Wähleinheit (9) gekoppelten Modulator (23) für die Impulsbreitenmodulation des Sägezahnwellensignals (E24) entsprechend dem gewählten Signal (E22 oder Vs: = Vref) aus dem Differenzsignal (Vo, E22) und dem Temperatureinstellsignal (Vs) und zur Lieferung eines impulsbreitenmodulierten Signals (E23)

sowie

einen mit dem Resonanzkreis und dem Modulator (23) gekoppelten Inverter (25) zum Erregen des Resonanzkreises der Heizspule (26) nach Maßgabe des impulsbreitenmodulierten Signals (E23) zwecks Erzeugung des elektromagnetischen Felds aufweist.

11. Induktionsheiz-Kochgerät, bei dem durch einen Resonanzkreis (26, 12X) aus einer Heizspule (26) und einem Kondensator (12X) ein elektromagnetisches Feld erzeugt und dieses einer Last (2) so zugeführt bzw. so an sie angelegt wird, daß die Last (2) induktiv erwärmt oder beheizt wird, umfassend/

Invertereinheiten (13X, 14C) zum Erregen des Resonanzkreises (26, ]2X) in der Weise, daß das elektromagnetische Feld erzeugt wird,
eine Temperatureinstelleinrichtung (17X, 22X, 23X)

* zur Lieferung eines Temperatureinstellsignals (E17X) das eine vorgegebene Zieltemperatur (Ts) der Last (2) bezeichnet, und

eine Temperaturmeßeinrichtung (16X, 21X) zum Messen oder Abgreifen der Temperatur (Tm) der Last (2)

*° zwecks Erzeugung eines Lasttemperatursignals (E16X),

gekennzeichnet durch

eine Betätigungseinrichtung (24X - 28X, 35X, 36X, 4OX - 43X), die mit der Invertereinheit (14X), der

Temperatureinstelleinrichtung (17X) und der Temperaturmeßeinrichtung (16X, 21X) gekoppelt ist und das Lasttemperatursignal (E16X) mit dem Temperatureinstellsignal (E17X) vergleicht und die Invertereinheit (14X) nach Maßgabe der Vergleichsergebnisse

(E24X) so betätigt, daß die Invertereinheit (14X) den Resonanzkreis (26, 12X) intermittierend erregt, wenn die Temperatur (Tm) der Last (2) hoher ist

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(tl2 - tl4 in Fig. 11A) als die vorgegebene Zieltemperatur (Ts), und daß die Invertereinheit (14X) den Resonanzkreis (26, 12X) kontinuierlich erregt, wenn die Temperatur (Tm) der Last (2) niedriger ist (tl4 - tl6 in Fig. HA) als die vorgegebene Zieltemperatur (Ts).

12. Kochgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingung, daß die Temperatur (Tm) der Last (2) höher ist als die vorgegebene Zieltemperatur (Ts), eine Bedingung darstellt, daß das Lasttemperatursignal (E16X) dem Temperatureinstellsignal (E17X) entspricht (tl2 - tl4 in Fig. HA),

° und daß die Bedingung, daß die Temperatur (Tm) der Last (2) niedriger ist als die vorgegebene Zieltemperatur (Ts), einer Bedingung entspricht, daß das Lasttemperatursignal (E16X) dem Temperatureinstellsignal (E17X) nicht entspricht (tl4 - tl6 in Fig. 11).

13. Kochgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (24X - 28X, 35X, 36X, 4OX - 43X) mit

einem mit dem Resonanzkreis (26, 12X) verbundenen Lastdetektor (3OX - 33X) zur Erzeugung eines Lastbedingungs- oder -zustandssignals (E33XA) nach Maßgabe des Vergleichs zwischen den Größen einer Spannung und eines Stroms, die an den Resonanzkreis (26, 12X) angelegt sind, und einer mit dem Lastdetektor (33X) gekoppelten Anzeigeeinheit (18X, 34X) zur Anzeige nach Maßgabe des Lastzustandssignals (E33XA), ob eine richtige Last (2) gesetzt oder angelegt ist oder nicht, versehen ist.

14. Kochgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastdetektor (3OX - 33X) folgendes umfaßt:

einen mit dem Resonanzkreis (26, 12X) gekoppelten Spannungs'detektor (3OX, 31X) zum Erfassen einer Spannung der Heizspule (26) zwecks Erzeugung eines Spannungssignals (E30X),

einen an den Resonanzkreis (26, 12X) angeschlossenen Stromdetektor (32X) zum Erfassen eines Stroms der Heizspule (26) zwecks Erzeugung eines Stromsignals (E32X) und

einen mit dem Spannungsdetektor (30X) und dem Stromdetektor (32X) verbundenen Zustandsdetektor

¹^ (condition detector means) (33X) zum Erfassen, nach Maßgabe der Spannungs- und Stromsignale (E30X, E32X), eines Zustands, daß eine richtige oder einwandfreie Last (2) in das Induktionsheiz-Kochgerät eingesetzt bzw. auf dieses aufgesetzt ist,

^O und zur Erzeugung des Lastzustandssignals (E33XA).

15. Kochgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (24X - 28X, 35X, 36X, 4OX - 43X) folgendes umfaßt:

^° einen mit der Temperatureinstelleinrichtung (17X) und der Temperatarmeßeinrichtüng (16X, 21X) gekoppelten Komparator (24X) zum Vergleichen des Lasttemperatursignals (E16X) mit dem Temperatureinstellsignal (E17X) und zur Erzeugung eines Schaltsignals (logische "0" von E24X: tl2 - tl4 in Fig. HB), wenn das Lasttemperatursignal (E16X) dem Temperatureinstellsignal (E17X) entspricht (tl2 - tl4 in Fig. HB),
einen Impulsgenerator (25X) zum Erzeugen einer Impulsreihe (E25X) einer vorgegebenen Impulsbreite und

eine mit dem Komparator (24X) und dem Impulsgenerator (25X) verbundene Torschaltung (52X - 58X) zur Lieferung eines Leistungsregelsignals (E36X), das eine pulsierende (pulsate) Signalkomponente (tl2 tl4 in Fig. HD) entsprechend der Impulsreihe (E25X) aufweist und zur Hervorbringung der intermittierenden Erregung des Resonanzkreises (26, 12X) dient, wenn das Schaltsignal (E24X) erzeugt wird (logische "0": tl2 - tl4 in Fig. HB), wobei die Impulsbreite der pulsierenden Signalkomponente (E36X: tl2 - tl4 in Fig. HD) so gewählt ist, daß der Lastdetektor (3OX - 33X) aktiviert ist oder wird, um das Lastzustandssignal (E33XA) während der Periode der Impulsbreite der pulsierenden Signalkomponente (E36X) zu erzeugen.

16. Kochgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (24X - 28X, 35X, 36X, 4OX - 43X) folgendes umfaßt:

einen mit der Temperatureinstelleinrichtung (17X) und der Temperaturmeße"inrichtung (16X, 21X) gekoppelten Komparator (24X) zum Vergleichen des Lasttemperatursignals (E15X) mit dem Temperatureinstellsignal (E17X) und zur Erzeugung eines Schaltsignals (logische "0" von E24X: tl2 - tl4 in Fig. HB), wenn das Lasttemperatursignal (E16X) dem Temperatureinsteilsignal (E17X) entspricht (tl2 - tl4 in Fig. HB),

einen Impulsgenerator (25X) zum Erzeugen einer Impulsreihe (E25X) einer vorgegebenen Impulsbreite und

eine mit dem Komparator (24X) und dem Impulsgenerator (25X) verbundene Torschaltung (52X - 58X) zur Lieferung eines Leistungsregelsignals (E36X), das eine pulsierende (pulsate) Signalkomponente (tl2 tl4 in Fig. HD) entsprechend der Impulsreihe (E25X)

aufweist und zur Hervorbringung der intermittierenden Erregung des Resonanzkreises (26, 12X) dient, wenn das Schaltsignal (E24X) erzeugt wird (logische "0": tl2 - tl4 in Fig. HB), wobei die Impulsbreite der pulsierenden Signalkomponente (E36X: tl2 - tl4 in Fig. HD) so gewählt ist, daß der Lastdetektor (3OX - 33X) aktiviert ist oder wird, um das Lastzustandssignal (E33XA) während der

Periode der Impulsbreite der pulsierenden Signalkomponente (E36X) zu erzeugen.

17. Induktionsheiz-Kochgerät, bei dem durch einen Resonanzkreis (26, 12X) aus einer Heizspule (26)

¹S und einem Kondensator (12X) ein elektromagnetisches Feld erzeugt und dieses an eine Last (2) so angelegt bzw. dieser so aufgeprägt wird, daß die Last 62) induktiv erwärmt oder beheizt wird, umfassend:

Invertereinheiten (13X, 14X) zum Erregen des Resonanzkreises (26, 12X) in der Weise, daß das elektromagnetische Feld erzeugt wird, eine Temperatureinstelleinrichtung (15, 16) zur Lieferung eines Temperatureinstellsignals (Vs), das eine vorgegebene Zieltemperatur (Ts) der Last (2) bezeichnet, und

eine Temperaturmeßeinrichtung (10, 11) zum Messen der Temperatur der Last (2) zwecks Erzeugung eines Temperaturmeßsignals (Vc), welches die Meßtemperatür (Tm) der Last (2) angibt,
gekennzeichnet durch

eine mit der Temperaturmeßeinrichtung (11) und der Temperatureinstelleinrichtung (16) gekoppelte Differenzdetektoreinrichtung (13, 22, 17, 9) zur Erfassung einer Differenz (Vs - Vc) zwischen dem Temperatureinstellsignal (Vs) und dem Temperaturmeßsignal (Vc) zwecks Erzeugung eines Differenz-

signals (Vo, E22),

eine mit der Invertereinheit (14X), der Differenzdetektoreinrichtung (9, 22) und der Temperaturmeßeinrichtung (11) gekoppelte Betätigungseinrichtung (24X - 28X, 35X, 36X, 4OX - 43X) zum Vergleichen des Temperaturmeßsignals (Vc) mit dem Differenzsignal (Vo, E22) und zum Betätigen der Invertereinheit (14X) nach Maßgabe der Vergleichsergebnisse (E24X) in der Weise, daß die Invertereinheit (14X) den Resonanzkreis (26, 12X) intermittierend erregt, wenn die Temperatur (Tm) der Last (2) höher ist (tl2 - tl4 in Fig. HA) als die vorgegebene Zieltemperatur (Ts), und die Invertereinheit (14X) den Resonanzkreis (26, 12X) kontinuierlich erregt, wenn die Temperatur (Tm) der Last (2) niedriger ist (tl4 - tl6 in Fig. 11A) als die vorgegebene Zieltemperatur (Ts),
einen mit dem Resonanzkreis (26, 12X) gekoppelten Lastdetektor (3OX - 3 3X) zum Erzeugen eines Lastzustandssignals (Ε33ΧΛ) nach Maßgabe eines Vergleichs zwischen den Größen einer Spannung und eines Stroms, die an den Resonanzkreis (26, 12X) angelegt sind, und

eine mit dem Lastdetektor (33X) verbundene Anzeigeeinrichtung (18X₇ 34X), um nach Maßgabe des Lastzustandssignals (E33XA) anzuzeigen, ob eine einwandfreie Last (2) aufgesetzt bzw. angelegt ist oder nicht.

18. Kochgerät nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch

eine'mit der Differenzdetektoreinrichtung (13) verbundene Entscheidurgs/Anzeigeeinrichtung (18,

7) zum Entscheiden oder Bestimmen, ob das Differenzsignal (Vo, E22) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (Vdmin - Vdmax) liegt oder nicht, und zum

Anzeigen der Entscheidungsergebnisse.

19. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzdetektoreinheit (13, 22, 17, 9) eine durch einen Mikrorechner realisierte (implemented) Programmsteuereinrichtung (31, 32, 33) zur Lieferung von Daten entsprechend dem Differenzsignal (Vo, E22) aufweist.

20. Kochgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (24X - 28X, 35X, 36X, 4OX - 43X) eine durch einen Mikrorechner realisierte Progranimsteuereinrichtung (31, 32, 33)

zur Durchführung der Vergleichs- und Betatigungsoperation der Betätigungseinrichtung (24X - 28X, 35X, 36X, 4OX - 43X) aufweist.