DE3504260A1 - Induktions-heizgeraet - Google Patents

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD Füf§ 0 4 2 6 VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE

Dr.-Ing. von Kreisler 11973
. Eishold 11981

Sanyo Electric CO., Ltd. Dr.-Ing. K. Schönwald

18 , Keihan-Hondori 2-ChOItie D^Chem^Alek von Kreisler

MorigUChl-Shl Dipl.-Chem. Carola Keller

Osaka-Fu Dipl.-Ing. G. Selting

Japan Dr. H.-K. Werner

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KOLN 1

Sg-Da/Fe

7. Februar 1985

Induktions-Heizgerät

Die Erfindung betrifft ein Induktions-Heizgerät nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Das in Fig. 1 gezeigte Induktions-Heizgerät weist grundsätzlich eine an einer Gleichstromquelle angeschlossene Heizwicklung 2, einen Resonanzkondensator 5, der gemeinsam mit der Heizwicklung 2 einen Resonanzschaltkreis bildet, ein Schaltelement 6, eine Treiberschaltung 8 hierfür und eine Steuerschaltung zum Ein- und Aus-Schalten des Schaltelementes 6 auf. Ein solches

Gerät erzeugt, wenn das Schaltelement 6 hinsichtlich des Ein- und Aus-Schaltens gesteuert ist, in einer Heizwicklung 4 einen Resonanzstrom, wodurch ein alternierendes magnetisches Feld erzeugt wird. Dabei wird ein Kochgeschirr 12 (z.B. ein Topf oder eine Brat-

pfanne) aus Eisen, 18/8 Edelstahl, o.dgl., das in die Nähe der Heizwicklung 4 gestellt wird, induktiv er-

-erhitzt, wodurch Nahrungsmittel in dem Kochgeschirr 12 erhitzt werden.

Dieses aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 58-16493(1983) bekannte Induktions-Heizgerät verwendet eine analoge Steuerschaltung, die das EIN- und AUS-Schalten des Schaltelementes 6 unter Verwendung der Zeitkonstante des Widerstandes 4 und des Kondensators 3 steuert.

Derartige konventionelle Steuerschaltungen, die die Zeitkonstante der RC-Schaltung verwenden, weisen größere Veränderungen der Zeitkonstante durch Alterung und durch Temperaturänderung auf, wodurch es schwierig ist, exakt die Länge der Einschaltdauer des Schaltelementes 6 auf einen festgesetzten Wert zu halten. Entsprechend ist das Problem aufgetreten, daß die Heizleistung nicht mit einem gewählten Wert übereinstimmt und daß die aktuelle Heizleistung je nach Material, Ausbildung oder Größe des Kochgeschirrs 12 unterschiedlich ist.

Die Steuerschaltung, die die Schaltung mit der RC-Zeitkonstante verwendet, ist schwierig zu integrieren, insbesondere in eine monolithische Schaltung. Dies hat die Miniaturisierung und Vereinfachung der Steuerschaltung verhindert und damit die Miniaturisierung (insbesondere hinsichtlich einer kleineren vertikalen Dicke) und Vereinfachung des Induktions-Heizgerätes insgesamt, mit dem Ergebnis, eine kostengünstige Produktion und eine geringere Störanfälligkeit des Induktions-Heizgerätes verhindert zu haben.

— χ —

Bei Verwendung eines nicht-magnetischen und eines einen geringen Widerstand aufweisenden Materials/ wie beispielsweise Aluminium, wird der äquivalente Widerstand und die äquivalente Induktivität der Heizwicklung kleiner. Wenn daher die Einschaltdauer des Schaltelementes 6 langer ist, wird der Wert des Stromes Icon, der durch das Schaltelement 6 fließt, größer, so daß die Gefahr eines thermischen Versagens des Schaltelementes 6 besteht.

Um diese Gefahr zu vermeiden, wird konventionell eine Wechselspannungsquelle für eine Inverterschaltung von einem Stromtransformator 11 o.dgl. überwacht, so daß, wenn sein Stromwert einen vorbestimmten Wert übersteigt, das Schaltelement 6 ausgeschaltet wird, was üblich gewesen ist. Bei dem zuvorerwähnten Aufbau, bei dem der dem Induktions-Heizgerät zugeführte Eingangsstrom in bezug auf die Wechselstromquelle (kommerzielle Spannungsquelle) überwacht wird, beträgt die Frequenz im Vergleich mit der Ein/Aus-Schaltfrequenz (üblicherweise 20 kHz oder mehr) des Schaltelementes 6 einhundert bis mehrere Hundert. Die Zeitspanne zwischen dem aktuellen Fluß eines überhöhten Stromes bis zu seiner Messung wird daher länger, wodurch das Schaltelement 6 in manchen Fällen einen thermischen Ausfall erleidet.

Der Inverterschaltkreis des Induktions-Heizgerätes schließt jetzt eine Dämpfungsdiode 7 ein, die umgekehrt parallel zu dem Schaltelement 6 geschaltet ist, so daß nachdem die Resonanzzeitperiode aufgrund der Induktions-Heizwicklung 4 und des Resonanzkondensators 5 beendet ist, und die Anschlußspannung an dem Schaltelement 6 genügend gefallen ist, das Schaltelement 6 eingeschaltet wird. Sofort nachdem das Schaltelement 6

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eingeschaltet ist, fließt jedoch ein Rückstrom ID in der Dämpfungsdiode 7, wodurch während der Diodenzeitperiode, in der der Rückstrom durch die Diode 7 hindurchfließt, kein Strom in dem Schaltelement 6 fließt. Wenn die Steuerschaltung an dem Induktions-Heizgerät nur digitalisiert wird, um die Einschaltdauer des Schaltelementes 6 als die Zeit zu messen, in der ein Strom darin fließt, kann nicht behauptet werden, daß eine Ausgangsleistungssteuerung und ein überstromschutz mit hoher Genauigkeit realisiert sind.

Wenn der Eingangsstromwert niedriger wird als der von dem Stromtransformator 11 festgestellte Referenzwert, wird eine Belastung als unpassend beurteilt, bei der kurz nach dem Beginn des Heizens der Eingangsstrom kleiner ist, so daß eine passende Belastung nicht feststellbar ist. Da eine bestimmte Zeitspanne erforderlich ist bis die unpassende Belastung festgestellt ist, wird vergeblich Leistung verbraucht, wenn die aktuelle Belastung unpassend ist. Darüber hinaus soll der Referenzwert für die Feststellung eines unpassenden Kochgeschirrs einem eingestellten Heizleistungswert entsprechen, was die Schaltung kompliziert, wenn die Steuerschaltung digitalisiert wird.

Wenn darüber hinaus bei dem Induktions-Heizgerät die Belastung bis zu einem gewissen Ausmaß kleiner ist als die Heizleistung, in anderen Worten, wenn einer kleiner Gegenstand aufgelegt wird, kann das Aufheizen zum Schutz des Schaltelementes 6 o.dgl. gestoppt werden. Der kleine Gegenstand jedoch ist je nach Usus eines Landes, in dem das Induktions-Heizgerät verwendet wird oder je nach anwenderbezogenen Umständen o.dgl. hinsichtlich der Größe verschieden. Entsprechend ist es

notwendig, ein Induktions-Heizgerät, bei dem die verschiedenen Feststellungsschwellen für kleine Gegenstände einstellbar sind, herzustellen.

Da die Feststellungsschwelle für kleine Objekte z.Z. als Verhältnis in bezug auf den eingestellten Wert der Heizleistung eingestellt ist, so daß, wenn die Steuerschaltung digitalisiert wird, ein logischer Arbeitsschaltkreis erforderlich ist, der den eingestellten Wert der Heizausgangsleistung in die Schwelle für kleine Objekte umwandelt, ergibt sich eine komplizierte Schaltung und dadurch ein komplizierter Herstellprozeß mit hohen Herstellkosten.

Wenn die Steuerschaltung am Induktions-Heizgerät digitalisiert wird, wird in Betracht gezogen, daß verschiedene Nachteile auftreten, solange die Meßzyklusperiode nicht geeignet eingestellt wird. Beispielsweise wird bei der zuvor erwähnten Feststellung eines ungeeigneten Gegenstandes, wenn der eingestellte Wert der Heizleistung während des Aufheizvorgangs geändert wird, der Meßwert aus dem früheren Abtastzeitraum verwendet bis zur nächsten Messung des Eingangsstromes, in anderen Worten, bis zum nächsten Abtastzeitraum. Daher besteht keine Möglichkeit, die ungeeignete Belastung aufgrund eines Fehlers während der obigen Zeitspanne zu messen.

Wenn die Steuerschaltung digitalisiert wird, tritt das Problem auf, welche Bitanzahl zur übertragung des Digitalsignals gewählt wird. Wenn beispielsweise eine kleinere Bitanzahl gewählt wird, wird eine Änderung in der Breite der EIN/AüS-Schaltdauer des Schaltelementes größer wegen einer Änderung in der Biteinheit oder

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einer Veränderung der Eingangsleistung infolge der obigen Änderung, wodurch der Nachteil in Form von Rauscherzeugung entsteht. Im Gegensatz hierzu, wird bei Vergrößerung der Bitanzahl eine A/D-Wandlerschaltung kompliziert und verursacht hohe Herstellkosten. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Regelschwankungsphänomen in der EIN/AUS-Schaltdauersteuerung des Schaltungselementes zu erzeugen.

Wenn weiterhin die Steuerschaltung des Induktions-Heizgerätes digitalisiert wird, wird selbstverständlich in Betracht gezogen, sie in einer monolithisch integrierten Schaltung (MIC) herzustellen. Ein Haushalts-Induktions-Heizgerät verwendet jedenfalls die kommerzielle Wechselstromquelle über eine Doppelweg-Gleichrichtung. Daher ist, selbst wenn die Einschaltzeit des Schaltelementes konstant ist, wenn die Spannung der kommerziellen Stromquelle variiert, der Betrag eines durch das Schaltelement fließenden Stromes unterschiedlich, so daß die Heizleistung ebenfalls variiert. Es ist daher entsprechend erforderlich, eine Steuerschaltung herzustellen, bei der die Einschaltzeit des Schaltelementes entsprechend der Spannung der verwendeten kommerziellen Stromquelle einstellbar ist oder eine auf die gleiche Spannung reagierende MlC-Steuerschaltung.

Es gibt nun einige Induktions-Heizgeräte, die derart betrieben werden, daß eine Heizteraperatur eingestellt wird, um das Kochgeschirr aufzuheizen, im Gegensatz zum dem Aufheizen des Kochgeschirrs, indem die Heizleistung eingestellt wird. Ein nach dieser Betriebsart funktionierendes Induktions-Heizgerät ist normalerweise so aufgebaut, daß ein an der Unterseite einer Deckplatte,

auf die das Kochgeschirr gestellt wird, angeordneter Thermistor indirekt die Temperatur des Inhalts des Kochgeschirrs mißt.

Fig. 25 zeigt die Relation zwischen einer öltemperatur Toil und eine Meßtemperatur Tth_r beispielsweise beim Kochen von in öl oder Fett eingetauchten Lebensmitteln (Tempura) , bei dem ein Diagramm (a) die Verwendung eines Kochgeschirrs darstellt, dessen Boden relativ dünn ist und seitlich von der Zentralstellung auf der Deckplatte des Induktions-Heizgerätes angeordnet ist. Das Diagramm (b) zeigt Entsprechendes mit hoher thermischer Leitfähigkeit und im engen Kontakt des gesamten Bodens mit der Deckplatte. Bei dem Diagramm (c) ist der Boden dick und insgesamt in engem Kontakt mit der Deckplatte. Zur Zeit TA, wenn die Meß temperatur Tth des Thermistors die eingestellte Temperatur Tref erreicht, kann die öltemperatur T ,., wie in Fig. 25-(c) gezeigt, beträchtlich niedriger sein als die eingestellte Temperatur Tref. Daher ist bei dieser Art konventioneller Geräte die Folgesteuerung sehr verbreitet; nachdem die Meßtemperatur Tth zum erstenmal die eingestellte Temperatur Tref erreicht hat und zum Zeitpunkt Tl nach dem Zeitablauf von mehreren Minuten (üblicherweise 4 bis 5 Minuten) wird ein Summer betätigt oder eine Indikatorlampe eingeschaltet, um dadurch den Anwender darüber zu informieren, daß die öltemperatur T ., die eingestellte Temperatur Tref erreicht hat. Wie in Fig. 25-(a) gezeigt, können sich jedoch einige Gegenstände bei der öltemperatur T ., stärker erhitzt haben als die eingestellte Temperatur Tref zum Zeitpunkt TA, wenn die Meßtemperatur die eingestellte Temperatur Tref erreicht oder einige Gegenstände, wie in der Fig. 25-(b) gezeigt, können immer bei ihrer Meßtemperatur Tth mit der

öltemperatur T ... übereinstimmen. Daher wird das konventionelle Induktions-Heizgerät bei Verwendung derartiger Kochutensilien zuviel Leistung verbrauchen.

Letztlich wird das Problem bei Anwendung des konventionellen Induktions-Heizgerätes beim schnellen Aufheizen auftreten. Die konventionellen Induktions-Heizgeräte sind insbesondere dahingehend begrenzt, ihre Heizausgangsleistung nur innerhalb der eingestellten Eingangsleistung anzuheben, selbst wenn ein schnelles Aufheizen erforderlich ist. Daher wurde die Aufgabe der Beschränkung der Eingangsleistung vorgeschlagen, bei der die Einschaltzeit des Schaltelementes sehr lang wird, wodurch die Möglichkeit entsteht, einen thermischen Ausfall des Schaltelementes zu verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein induktives Heizgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine digitalisierte Steuerschaltung aufweist, um die EIN/AUS-Steuerung des Schaltelementes mit Genauigkeit auszuführen.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Steuerschaltung in einer monolitisch integrierten Schaltung zusammenzufassen, um dadurch die Miniaturisierung hinsichtlich der Dicke des Gerätes zu ermöglichen.

Eine dritte Aufgabe besteht darin, einen schnell reagierenden überstromschutz für das Schaltelement zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung sieht vor, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das in der Lage ist,

eine konstante Heizausgangsleistung, unabhängig vom Material, der Gestalt und der Größe des Kochgeschirrs, aufrechtzuerhalten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das in der Lage ist, exakt eine in dem Schaltelement fließende Strommenge einzustellen, indem diese von der Einschaltdauer des Schaltelementes bis ein Rückstrom seinen Durchfluß in einer Diode beendet hat nachdem das Schaltelement eingeschaltet ist, ausgeschlossen wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das eine Änderung in der Eingangsstromstärke mit der in einem gesetzten Wert für die Einschaltdauer des Schaltelementes vergleicht, wodurch die Feststellung einer ungeeigneten Last kurz nach dem Beginn der Schwingung ermöglicht wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, bei dem das Lastniveau für kleine Objekte entsprechend den Anforderungen des Anwenders wunschgemäß und leicht änderbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das eine ungeeignete Last solange nicht feststellt bis der Eingangsstromwert, wenn der eingestellte Wert der Heizausgangsleistung geändert wird, nachfolgend abgetastet worden ist, wodurch nicht versehentlich eine ungeeignete Last festgestellt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das die Anzahl der

Bits zur übertragung der Signale reduziert, einen Eingangsstrom bei einem Spitzenwert des Eingangsstromzyklus abtastet und ein Signal zur Steuerung der Einschaltdauer des Schaltelementes bei einem Niveau des Eingangsstromzyklus nahe Null ausgibt, wodurch eine Destabilisierung der Inverterschwingung und der Rauscherzeugung während der Änderung der Eingangsleistung verhindert werden kann, wobei ein komplizierter Aufbau eines A/D-Wandlers vermieden wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das in der Lage ist, die Heizausgangsleistung mit Leichtigkeit konstant zu halten, selbst wenn die Spannung der verwendeten kommerziellen Wechselstromquelle verschieden ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das nicht zuviel Strom verbraucht, wenn die aufzuheizenden Lebensmittel hinsichtlich ihrer Temperatur gemessen werden, um die Heizausgangsleistung zu steuern.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Induktions-Heizgerät zu schaffen, das in der Lage ist, so schnell wie möglich aufzuheizen, ohne ein thermisches Versagen des Schaltelementes zu verursachen.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. 30

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Inverters des erfindungsgemäßen Induktions-Heizgerätes,

-M-

Fig. 2 ein Zeitlaufdiagramm hiervon, bei dem (A) die Wellenform des EIN/AUS-Signals für ein Schaltelement darstellt, (B) die durch das Schaltelement fließenden Strombeträge, (C) die an den Anschlüssen des Schaltelementes

anliegenden Spannungsbeträge und (D) die Summer des Stromes, der durch einen Resonanzkondensator und der durch eine Dämpfungsdiode fließt,

Fig. 3(a) ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung

eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Induktions-Heizgerätes,

Fig. 3(b) das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels ,

Fig. 4 ein Schaltbild einer A/D-Wandlerschaltung

eines ersten und zweiten Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung,

Fig. 5 ein Schaltbild einer Zeitsteuerungs-Generatorschaltung eines ersten und eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm für jeden Knotenpunkt der Zeitsteuerungs-Generatorschaltung,

Fig. 7 ein Zeitdiagramm, das die Zeitsteuerung für

die A/D-Umwandlung zeigt,

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Wählschaltung für

die Einschaltzeit eines ersten und zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 9 ein Zeitdiagramm der Arbeitszeitsteuerung einer Datenlöschschaltung der Einstellschaltung für die Einschaltzeitdauer, Fig. 10(a) ein Blockschaltbild eines Zeitzählers für

die Dauer der Einschaltzeit des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 10(b) ein Blockschaltbild gemäß Fig. 10(a) für ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 11(a) ein Blockschaltbild einer Meßschaltung

für die Resonanzdauer und einer Überstromschutzschaltung des ersten Ausführungsbei

spiels der Erfindung,

Fig. 11(b) ein Blockschaltbild gemäß Fig. 10(a) für das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 12 ein Wellenformdiagramm, das die Relation zwisehen der Anschlußspannung an dem Schalt

element, der Spannung an der Gleichstromquelle und einem Meßsignal der Meßschaltung für die Resonanzdauer zeigt,

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung für das

erfindungsgemäße Induktions-Heizgerät,

Fig. 14 ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels ,

Fig. 15 ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels,

Fig. 16 ein Schaltbild eines Taktimpulsgenerators (on-clock) der Steuerschaltung,

Fig. 17 ein Blockschaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Steuerschaltung,

Fig. 18 ein Diagramm, das die Relation zwischen der

Einschaltdauer des Schaltelementes und einer Eingangsleistung für die Inverterschaltung des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt,

Fig. 19 ein Zeitdiagramm, bei dem ein Kochgeschirr von dem Induktions-Heizgerät weggenommen

wird,

Fig. 20 ein Blockschaltbild eines siebten Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung,

-M-

Fig. 21 ein Blockschaltbild des siebten Ausführungsbeispiels, bei dem ein Mikrocomputer anstelle eines ROM verwendet ist,

Fig. 22 ein Blockschaltbild eines achten Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung, Fig. 23-A bis 23-H Blockdiagramme, die den konkreten

Aufbau eines achten Ausführungsbeispiels zeigen,

Fign. 24a bis 24-c Diagramme, die jeweils eine ReIation zwischen der Meßtemperatur und der Tempe

ratur des Inhalts im Kochgeschirr zeigen, wenn das Aufheizen durch Temperatureinstellung in dem achten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird,

Fign. 25a bis 25c Diagramme, die jeweils die Relation zwischen der Meßtemperatur und der Temperatur des Inhalts in dem Kochgeschirr zeigen, wenn das konventionelle Induktions-Heizgerät verwendet wird, um das Aufheizen durch Temperatureinstellung auszuführen,

Fign. 26 bis 31 und 34 Zeitdiagramme, die die

Arbeitsweise des achten Ausführungsbeispiels erläutern,

Fig. 32 ein Diagramm, das den Verlauf der aktuellen Eingangsleistung mit Abhängigkeit von dem

eingestellten Leistungswert zeigt, wenn keine Korrektur durch eine Korrekturschaltung beim achten Ausführungsbeispxel ausgeführt wird, und

Fig. 33 ein Diagramm mit dem Verlauf der aktuellen

Eingangsleistung in Abhängigkeit von dem eingestellten Leistungswert, wenn eine Korrektur durch die Korrekturschaltung ausgeführt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 1 eine Gleichrichterschaltung für eine Vollweggleichrichtung einer Wechselspannungsquelle, 2 eine Drosselwicklung, die an ein Ausgangsanschluß der VoIlweggleichterschaltung 1 angeschlossen ist, 3 einen Filterkondensator, der zusammen mit der Drosselwicklung 2 eine Filterschaltung bildet, 4 eine Induktions-Heizwicklung, die an einem Ende des Filterkondensators 3 angeschlossen ist, 5 einen Resonanzkondensator, der zusammen mit der Induktions-Heizwicklung 4 eine Resonanzschaltung bildet, 6 ein Schaltelement, wie beispielsweise ein Transistor, das parallel zu dem Resonanzkondensator 5 geschaltet ist, 7 eine Dämpfungsdiode, die entgegengesetzt parallel zu dem Schalt- element geschaltet ist, 8 eine Treiberschaltung, die ein EIN/AUS-Signal von einer später erläuterten Steuerschaltung erhält und das Schaltelement 6 ein- und ausschaltet. Die Treiberschaltung 8 weist an ihrer Eingangsstufe eine aus dem Widerstand 9 und einem Kondensator 10 zusammengesetzte Differentialschaltung auf, so daß der Schaltvorgang schnell hoch- oder runtergeschaltet wird. Das Bezugszeichen 11 kennzeichnet einen an der Wechselstrom-Versorgungsleitung angeordneten Stromtransformator, der dazu dient, einen der Inverterschaltung zugeführten Wechselstrom zu messen, und 12 ein Kochgeschirr, das von dem Induktions-Heizgerät aufgeheizt werden soll.

In einer solchen Inverterschaltung fließt ein in Fig. 2(B) dargestellter Strom IC, wenn ein EIN/AUS-Signal, wie in Fig. 2 (A) gezeigt, aufgegeben wird, so daß die Spannung VCE zwischen den Anschlüssen des Schaltelementes 6 sich, wie in Fig. 2 (C) gezeigt, verändert. Gleichzeitig verändert sich ein Strom Icon, der durch

den Resonanzkondensator 5 fließt und ID, der durch die Diode 7 fließt, wie in Fig. 2(D) gezeigt. Zusätzlich kennzeichnet Td eine Diodenzeitspanne, in der durch die Diode ein Strom fließt. Bei einer solchen Schwingung fließt der Resonanzstrom in der Heizwicklung 4, um ein Hochfrequenz-Wechselfeld zu erzeugen, das dem Kochgeschirr 12 aus Eisen oder 18/8 Edelstahl-Serienmetall zugeführt wird, das in der Nähe der Induktions-Heizwicklung 4 angeordnet ist, wobei das Kochgeschirr durch Induktion erhitzt wird. Desweiteren kennzeichnet das Bezugszeichen Vcon eine Vollweggleichrichtungsspannung, die von der Vollweggleichrichterschaltung über die Drosselwicklung 2 zur Verfügung gestellt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3(a) wandelt eine A/D-Wandlerschaltung 13, den von dem Stromtransformator 11 festgestellten Eingangsstromwert um in digitale Daten PAD mit einer relativ kleinen Bitanzahl von m-bits. Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine Zeitgeber-Generatorschaltung zur Erzeugung eines Meßsignals, das die Zeitsteuerung für die A/D-Umwandlung der A/D-Wandlerschaltung 13 ausführt, sowie ein MINT-Signal in Synchronisation mit dem ungefähr Nullniveau eines Zyklus in einer Vollweggleichrichtungs-Wechselstrom-Versorgungsspannung mit pulsierendem Strom, wobei das Meßsignal und das MINT-Signal mit der vorbestimmten Zeitgebung für die vollweggleichgerichtete Wechselstromspannung ausgegeben wird. 15 kennzeichnet eine überwachungsschaltung für ungeeignete Gegenstände, die von der A/D-Wandlerschaltung 13 als Eingangssignal den Datenwert PAD erhält, um den Fall festzustellen, in dem ein kleiner Gegenstand, wie beispielsweise ein Messer oder eine Gabel, vorliegt oder der Fall ohne Fall, in dem nichts vorliegt, wobei die überwachungsschaltung 15 für

ungeeignete Gegenstände ein Verhinderungssignal ausgibt, wenn die Eingangsdaten PAD kleiner sind als der vorbestimmte Wert. Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine Leistungswählschaltung zum Einstellen des Leistungswähldatenwertes Pref entsprechend der Heizausgangsleistung, die von diesem Gerät bei dem Digitalwert von m-bits ausgegeben werden soll. Das Bezugszeichen 17 kennzeichnet eine Subtraktionsschaltung (im folgenden SUB-Schaltung genannt), die den eingestellten Datenwert Pref mit m-Bits von der Leistungswählschaltung 16 und den Eingangsdatenwert PAD von der A/D-Wandlerschaltung 13 erhält, so das ein Wert Pref-PAD, daß ist der Rest nach Subtraktion des Eingangsdatenwerts PAD von dem eingestellten Datenwert Pref, das Ausgangssignal ist, als ein Signal, das von einem Zeichenbit und m+l-Bit repräsentiert wird. Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine Einschaltdauer-Wählschaltung zum Einstellen des Einschaltdauer-Datenwerts Pcon als digitalen Zahlenwert mit η-Bits (n>-m) , der der Zeitdauer entspricht, in der das Schaltelement 6 eingeschaltet ist. Die Einschaltdauer-Wählschaltung 18 erhält von der SUB-Schaltung 17 den Differenzzahlenwert Pref-PAD, d.h. den Rest aus der Subtraktion des Eingangsdatenwertes PAD von dem Einstelldatenwert Pref, wodurch der Einschaltdauer-Datenwert Pcon erzeugt wird. Das Bezugszeichen 19 kennzeichnet eine Resonanzdauer-Meßschaltung zur Ausgabe eines Meßsignals auf dem "L"-Niveau, während der Resonanzperiode, in der VCE=>Vcon durch Vergleich der Gleichspannung Vcon aus der Vollweggleicherrichter schaltung 1 mit der Anschlußspannung VCE am Schaltelement 6 erhalten wird. Die Resonanzdauer-Meßschaltung 19 dient auch als eine Einschalt-Zeitpunkt-Erkennungsschaltung, die den Zeitpunkt des Einschaltzustandes des Schaltelementes 6

-γη-

durch Auslöschung des Feststellsignals, wenn VCE-=Vcon ist, anzeigt. Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet eine überstromschutzschaltung, die die Länge der Resonanzdauer mit Hilfe des Detektionssignals aus der Resonanzdauer-Meßschaltung 19 mißt, um so den Grenzwert Icp mit η-Bits zur Begrenzung der Einschaltzeit des Schaltelementes 6 einzustellen, die der Länge der Resonanzdauer entspricht, wodurch der Durchfluß eines überhöhten Stromes durch den Schaltelement-Schaltkreis verhindert wird.

Das Bezugszeichen 21 kennzeichnet einen Zeitzähler für die Einschaltzeit, der das Detektionssignal aus der Überstrom-Schutzschaltung 20 erhält, das Zählen bei Beendigung des Detektionssignals beginnt und ein Koinzidenzsignal ausgibt, wenn der gezählte Wert gleich dem Einschaltdauer-Zahlenwert Pcon der Einschaltdauer-Wählschaltung 18 oder dem Begrenzungsdatenwert Icp der überstromschutzschaltung 20 ist. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine Flip-Flop-Schaltung, die, wenn das Detektionssignal von der Resonanzdauer-Meßschaltung 19 endet, in anderen Worten, wenn VCE«=Vcon ist, gesetzt wird und durch das Koinzidenzsignal aus dem Zeitzähler 21 für die Einschaltzeit zurückgesetzt wird, so daß das Steuersignal, das sich hinsichtlich des Niveaus zwischen "H" oder "L" durch Setzen oder Zurücksetzen der Flip-Flop-Schaltung 22 ändert und das das EIN/AüS-Schalten des Schaltelementes 6 steuert, der Treiberschaltung 8 zugeführt wird. Die Flip-Flop-Schaltung 22 ist so aufgebaut, daß das Sperrsignal aus der überwachungsschaltung 15 für ungeeignete Gegenstände (Überwachungssignal für unpassende Last) die zuvorgenannte Arbeitsweise verhindert. Bei einer solchen Steuerschaltung überträgt die Flip-Flop-Schaltung 22,

wenn das Detektionssignal aus der Resonanzdauer-Meßschaltung 19 auf dem "L"-Niveau wegfällt und ihr Ausgang auf dem "H"-Niveau ist, ein Einschaltsignal an die Treiberschaltung 8 für das Schaltelement 6. Das Einschaltsignal bewirkt, daß die Treiberschaltung 8 das Schaltelement 6 einschaltet, wodurch der Zeitzähler 21 für die Einschaltzeit zu zählen beginnt, so daß, wenn der von der Einschaltdauer-Wählschaltung 18 erhaltene Einschaltdauer-Datenwert Pcon mit dem gezählten Wert übereinstimmt, normalerweise das Rücksetzsignal an die Flip-Flop-Schaltung 22 übertragen wird, wodurch die Flip-Flop-Schaltung 22 zurückgesetzt wird und das Ausschaltsignal für das Schaltelement 6 an die Treiberschaltung 8 übertragen wird. Bei normaler Betriebsweise entscheidet daher das Einschaltdauer-Ausgangssignal Pcon aus der Einschaltdauer-Wählschaltung 18 über die aktuelle Länge der Einschaltdauer des Schaltelementes 6, d.h. in anderen Worten, über die Dauer, in der aktuell ein Strom durch das Schaltelement 6 fließt.

Andererseits werden der von der Leistungswählschaltung 16 eingestellte Leistungswähl-Datenwert Pref und der Eingangsdatenwert PAD, der durch A/D-Umwandlung des Eingangsstromwertes im Vergleich mit dem Wechselspannungseingangsstrom unter Anwendung der A/D-Wandlerschaltung 13 erhalten wird, der SUB-Schaltung 17 in Abhängigkeit von dem Meßsignal übertragen, wobei die SUB-Schaltung 17 den Differenzwert Pref-PAD unter Subtraktion des Eingangswertes PAD von dem Leistungswählwert Pref an die Einschaltdauer-Wählschaltung 18 überträgt. Bei Erhalt des Differenzwertes Pref-PAD addiert die Einschaltdauer-Wählschaltung 18 den Differenzdatenwert Pref-PAD auf den ursprünglich eingestellten Einschaltdauerdatenwert Pcon, wodurch ein neuer Einschalt-

dauer-Datenwert Peon erhalten wird, der dazu dient, den Einschaltdauerwert zu vergrößern, um die Einschaltdauer des Schaltelementes zu verlängern, um dadurch die Eingangsleistung zu vergrößern, wenn der Eingangswert PAD kleiner ist als der Leistungswählwert Pref. Andererseits, wenn der Eingangswert PAD kleiner ist als der Leistungswählwert Pref, verringert der neue Wert Pcon den Einschaltdauerwert Pcon, um die Einschaltdauer des Schaltelementes zu reduzieren, wodurch die Eingangsleistung verringert wird. Diese Arbeitsweise wird solange wiederholt bis der Eingangswert PAD mit dem Leistungswählwert Pref übereinstimmt, mit anderen Worten, bis der Differenzwert Pref-PAD=0 erhalten wird. Daher wird die Eingangsleistung, die in Abhängigkeit von dem Material, der Gestalt oder der Leitfähigkeit des verwendeten Kochgeschirrs, wie beispielsweise einem Topf, variiert, automatisch korrigiert, um ständig konstant zu sein.

Für den Fall, daß der Aufheizvorgang des Inverters ausgeführt wird, wenn kein Lastzustand oder ein Lastzustand infolge eines kleinen Gegenstandes vorliegt, nimmt ein von dem Stromtransformator 11 festgestellter Eingangsstromwert ab, und der Eingangswert PAD aus der A/D-Wandlerschaltung 13 wird ebenfalls kleiner, wobei die überwachungsschaltung 15 für ungeeignete Gegenstände feststellt, daß der Wert eines solchen Eingangswertes PAD kleiner ist als der vorbestimmte Wert, wodurch ein Sperrsignal an die Flip-Flop-Schaltung 22 abgegeben wird. Entsprechend wird das EIN/AüS-Signal aus der Flip-Flop-Schaltung 22 an die Treiberschaltung 8 für das Schaltelement 6 verhindert. Zusätzlich ist es vorzuziehen, daß sich der vorbestimmte Wert, wenn der Leistungswählwert Pref an der Leistungswählschaltung 16

größer gesetzt ist, in Verbindung mit einem Leistungswählknopf (nicht dargestellt) in großem Umfang ändert, und wenn der Wert von Pref kleiner eingestellt ist, sich in ähnlicher Weise ändert, um kleiner zu sein.
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Wenn ein Kochgeschirr nicht-magnetischen Materials, wie beispielsweise Aluminium, in die Nähe der Heizwicklung 4, gestellt wird und dadurch erhitzt wird, wird ihre äquivalente Induktivität geringer als wenn ein magnetisches Kochgeschirr verwendet ist. Dadurch wird die Länge der Resonanzdauer reduziert, wobei die Anschlußspannung jedes Schaltelementes 6 nach dem Ausschalten des Schaltelementes 6 größer wird als die Gleichspannung Vcon aus der Vollweggleicherrichterschaltung 1. Die Resonanzdauer-Meßschaltung 19 stellt die Dauer fest und die Uberstrom-Schutzschaltung 20 verringert den Begrenzungswert Icp, der die aktuelle Dauer des Schaltelementes 6 in Abhängigkeit von der festgestellten Länge der Resonanzdauer begrenzt. Daher ist der Zeitzähler 21 für die Einschaltzeit, selbst wenn der Einschaltzeitwert Pcon an der Einschaltdauer-Wählschaltung auf einen größeren Wert eingestellt ist, um so die Einschaltzeit des Schaltelementes 6 zu vergrößern, hinsichtlich seines Zählens durch den Begrenzungswert Icp der Uberstromschaltung 20 begrenzt, und es muß nicht befürchtet werden, daß die Einschaltdauer des Schaltelementes derart verringert ist, daß sie zu einem überhöhten Stromdurchfluß in dem Schaltelement 6 führt.

Im folgenden wird jedes Blockelement des Induktions-Heizgerätes näher erläutert.

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Fig. 4 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer A/D-Wandlerschaltung 13. Das Bezugszeichen 23 kennzeichnet eine Vollweg-Gleicherrichterschaltung zur Vollwegglexchrichtung einer Wechselspannung aus dem Stromtransformator 11. Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet einen ersten Operationsverstärker zur Verstärkung des Signals aus der Gleichrichterschaltung 23. Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet einen Spitzenwert-Haltekondensator, der von dem ersten Operationsverstärker 24 aufgeladen wird. Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet einen Feldeffekt-Transistor (FET), der zu dem Spitzenwert-Haltekondensator 25 parallelgeschaltet ist, und der an seiner Torelektrode das Abtastsignal SAMPLE aus der Zeitsteuerungs-Generatorschaltung über eine parallele Schaltung einer Diode 27 mit einem Kondensator 28 erhält. Zusätzlich verwendet das Meßsignal den pulsierenden Strom der die Wechselspannung gleichrichtet (Vollweg) und es wird mit dem Zeitpunkt des Spitzenwertes des pulsierenden Stromes gegeben. Das Bezugs- zeichen 29 kennzeichnet einen zweiten Operationsverstärker zur Verstärkung der Anschlußspannung des Spitzenwert-Haltekondensators 25. Das Bezugszeichen 30 kennzeichnet einen ersten Komparator, der an seinem Plus-Eingangsanschluß eine Ausgangsspannung VCT des zweiten Operationsverstärkers 29 erhält. Das Bezugszeichen 31 kennzeichnet einen sukzessiven Näherungsregister, der an seinem Treiberanschluß D das Signal des ersten Komparators 30 erhält, so daß ein Startsignal dem Anschluß SC zum Starten des Betriebs und ein EIN/AüS-Signal PTR EIN/AUS für das Schaltelement 6 dem Taktimpuls-Eingangsanschluß CLOCK zugeführt wird, wodurch die sukzessiven Näherungsregister 31 Ausgangssignale erzeugen, beispielsweise in diesem Fall, QO bis Q3 mit 4-Bits in Variationen. Das Bezugszeichen 32

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kennzeichnet einen D/A-Wandler, um das Ausgangssignal des sukzessiven Näherungsregisters 31 Digital/Analog zu konvertieren, der dem Minus-Eingangsanschluß des ersten Komparators 30 zugeführt wird. Das Bezugszeichen 33 kennzeichnet eine Halteschaltung zum Halten des Ausgangssignals aus den sukzessiven Näherungsregistern 31, die das Halten ausführt, wenn die Analog/Digital-Umwandlung durch die A/D-Wandlerschaltung vollendet ist, und die Ausgangssignale QO bis Q3 aus den sukzessiven Näherungsregistern 31 als die zuvorgenannten Eingangsdaten PAD ausgibt.

Fig. 5 zeigt einen Aufbau einer Zeitgeber-Generatorschaltung. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet eine VoIlweg-Gleichrichterschaltung zur Vollweggleichrichtung einer Wechselstrom-Versorgungsspannung. Das Bezugszeichen 35 kennzeichnet einen dritten Komparator, der an seinem Plus-Eingangsanschluß die vollweggleichgerichtete Spannung aus der Vollweg-Gleichrichterschaltung 34 erhält. Die konstante Spannung VC wird von den Widerständen 36 und 36' geteilt, um dadurch die geteilte Spannung VA dem Minus-Eingangsanschluß zuzuführen, wobei das Ausgangssignal des dritten Komparators 35 das von einem Inverter 37 ausgegebene Abtastsignal SAMPLE ist. Das Bezugszeichen 38 kennzeichnet einen vierten Komparator, der an seinem Plus-Eingangsanschluß die vollweggleichgerichtete Spannung aus der Vollweg-Gleichrichterschaltung 34 erhält und an seinem Minus-Eingangsanschluß die Spannung VB, das ist die konstante Spannung + VC dividiert durch die Widerstände 39 und 40, wobei das Ausgangssignal des Komparators das MINT-Signal ist. Die Spannung VA ist zusätzlich so eingestellt, daß sie geringfügig geringer ist als die Spitzenwertspannung der Wechselstrom-Versorgungsspannung

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und die Spannung VB ist geringfügig höher als die Nullspannung, wodurch das Abtastsignal SAMPLE auf dem "H"-Niveau, wie in Fig. 6 gezeigt, in der Nähe des Spitzenwertes der vollweggleichgerichteten Versorgungsspannung erzeugt wird, und wobei das MINT-Signal auf dem "L"-Niveau in der Nähe der Nullspannung der vollweggleichgerichteten Versorgungsspannung erzeugt wird.

Bei der A/D-Wandlerschaltung 13 und der Zeitgeber-Generator schaltung 14 wird das von dem Stromtrans formator 11 festgestellte Signal, das dem Eingangsstrom entspricht, dem Anschluß des Spitzenwert-Haltekondensators 25 über den ersten Operationsverstärker 24 zugeführt. Wenn der vollweggleichgerichtete Spannungswert der Wechselstrom-Versorgungsspannung gering ist, wird kein Abtastsignal SAMPLE erzeugt, wodurch der FET-Transistor 26 eingeschaltet ist und der Kondensator nicht geladen wird. In der Nähe des Spitzenwertes der vollweggleichgerichteten Spannung der Wechselstromquelle wird das SAMPLE-Signal aus der Zeitgeber-Generatorschaltung 14 dem Tor des FET-Transistors 26 zugeführt, so daß der FET-Transistor 26 ausgeschaltet ist, wobei der über den Stromtransformator 11 und der Vollweggleichrichterschaltung 23 gegebene Eingangsstrom der Spitzenwert jeden pulsierenden Stromes ist, wodurch in dem Spitzenwert-Haltekondensator 25 die Ladung, die dem Spitzenwert des Eingangsstromes entspricht, gehalten wird. Auf diese Weise ist die an dem Anschluß des Kondensators 25 entwickelte Spannung als VCT dem Plus-Anschluß des ersten Komparators 30 über einen zweiten Operationsverstärker 29 zugeführt, wobei das Spannungssignal VCT dem ersten Komparator 30 erlaubt, das Signal mit "H"-Niveau auszugeben. Die sukzessiven Approximationsregister 31 erhalten an ihrem SC-Anschluß ein von

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dem SAMPLE-Signal erzeugtes Startsignal sowie in EIN/AüS-Signal für das Schaltelement 6 an dem Taktimpulsanschluß CLOCK, wodurch der Betrieb der A/D-Wandlerschaltung 13 startet. Wenn das Einschaltsignal EIN zunächst dem Taktimpulsanschluß des sukzessiven Approximationsregisters 31 gegeben wird, erhalten, da der D-Anschluß des Registers auf dem "H"-Niveau ist, die Ausgänge der Anschlüsse Q0,Ql,Q2 und Q3 des Registers den logischen Wert "1000", der digital/analog durch die D/A-Wandlerschaltung 32 umgewandelt ist und dem Minus-Eingangsanschluß des ersten Komparators 30 zugeführt wird. Wenn beispielsweise in diesem Zustand die Spannung an dem Plus-Eingangsanschluß des ersten Komparators 30 höher ist als die Spannung an dem Minus-Eingangsanschluß, wird das von dem ersten Komparator 30 an den D-Anschluß des sukzessiven Approximationsregisters 31 übertragene Signal auf dem "H"-Niveau gehalten. Daher synchronisiert der sukzessive Approximationsregister 31 mit dem Anstieg des nächsten Einschaltsignals und gibt einen logischen Wert "1100" aus dem früheren Ausgangswert "1000" addiert mit dem logischen Wert "0100" aus, der dem Minus-Eingangsanschluß des ersten Komparators 30 über die D/A-Wandlerschaltung 32 zugeführt wird. Wenn dabei beispielsweise die Spannung an dem Minus-Eingangsanschluß des ersten Komparators 30 höher ist als die an dem Plus-Eingangsanschluß, ist das Ausgangssignal auf dem "L"-Niveau und wird dem D-Anschluß des sukzessiven Approximationsregisters 31 zugeführt. Da der D-Anschluß des sukzessiven Approxiamtionsregisters 31 auf diese Weise das "L"-Niveau-Signal erhält, gibt der sukzessive Approximationsregister 31 in Synchronisation mit dem Anstieg des nächsten Einschaltsignals einen logischen Wert "1010" aus, das ist der Rest aus der Subtraktion

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des logischen Wertes "0010" von dem früheren logischen Ausgangswert "1100". Eine solche sukzessive Vergleichsoperation wird kontinuierlich wiederholt und endet dann zu dem Zeitpunkt, an dem der sukzessive Approximationsregister 31 fünfmal das Einschaltsignal erhalten hat. Nach dem Vergleich, während die durch den obigen Vorgang gesetzten Ausgänge QO bis Q3 beispielsweise auf den logischen Wert "1001" gehalten werden, gibt das sukzessive Approximationsregister 31 ein Signal von seinem EOC-Anschluß an die Halteschaltung 33, die aufgrund dieses Signals die Ausgänge QO bis Q3 des sukzessiven Approximationsregisters 31 hält und dann die gehaltenen Ausgangssignal QO bis Q3 der überwachungsschaltung 15 für ungeeignete Gegenstände und der Subtraktionsschaltung 17 zuführt. Außerdem ist die A/D Wandlerschaltung 13 nicht beschränkt auf sukzessive Approximationsregister 31. Das Zeitdiagramm der A/D Umwandlung und die Zeitsteuerung des Haltevorgangs der Halteschaltung 33 ist in Fig. 7 gezeigt. Hierin bezeichnet der Begriff "DUTY" die Zeitsteuerung für das Auslösen der Inverteroszillation und das Anhalten durch die Steuerung einer Betriebssteuerschaltung (nicht dargestellt) . "duty" kennzeichnet den Zeitablauf für die aktuelle Oszillation des Inverters.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 erhält eine Datenlöschschaltung 41 den Leistungsdatenwert Pref von der SUB-Schaltung 17 und außerdem eine Differenz der Pref-PAD aus der Leistungswählschaltung 16, die während der anfänglichen Oszillation der Inverterschaltung den logischen Wert "O" ausgibt. Der Grund hierfür ist, daß die Datenlöschschaltung 41 die Differenz der Werte Pref-PAD auf "O" setzt, um einen sanften Startvorgang auszuführen. Ein Addierer 42 addiert den digitalen Wert

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von n-m-Bits, den von m-Bits und den von m+l-Bits versehen mit einem Vorzeichen-Bit, der ein positives oder negatives Vorzeichen wiedergibt, um so den Einschaltdauerdatenwert Pcon an einen Dekoder 42' auszugeben, so daß m-Bits in niedriger Ordnung des Eingangs an dem Addierer 42 den logischen Wert "0" von der Datenlöschschaltung 41 während der anfänglichen Inverteroszillation und n-m-Bits in oberer Ordnung stets einen logischen Wert "0" erhalten, wobei das Vorzeichen des Di fferenzdatenwertes Pref-PAD einem Vorzeichen-Bit gegeben wird. Der Dekoder 42' ändert die gesamten η-Bits auf den logischen Wert "0", wenn ein Ubertragungssignal von dem Addierer ausgegeben wird, wenn alle η-Bits des von dem Addierer 42 ausgegebenen Einschaltdauerdatenwertes Pcon den logischen Wert "1" erreicht haben (beispielsweise "111111", wenn n=6). Der Dekoder 42' fixiert die erhaltenen Daten in einer Halteschaltung 43 auf "111111". Die Halteschaltung 43 speichert und hält das aus dem Addierer 42 über den Dekoder 42* ausgegebene Signal Pcon bis der nächste Datenwert gegeben wird, wobei die Haltezeitsteuerung der Halteschaltung 43 mit der Anstiegsflanke des MINT-Signals synchronisiert ist. Das Ausgangssignal der Halteschaltung 43 wird dem Zeitzähler 21 für die Einschaltdauer zugeführt. Eine Anfahrschaltung 44 für einen sanften Start speichert den Datenwert SOFT mit einem Anfangswert von η-Bits auf "L"-Niveau. Ein Datenselektor 45 erhält das Ausgangssignal Pcon der Halteschaltung 43 und das Signal SOFT der Anfahrschaltung 44, um auszuwählen, welcher Datenwert ausgegeben wird, wobei der Anfangsdatenwert SOFT ausgewählt wird, wenn der Inverter zu schwingen beginnt. Eine Halteschaltung 46 zum Halten des Ausgangssignals des Datenselektors 45 übertragt das von ihm

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-abgehaltene Signal einem anderen Eingangsanschluß des Addierers 42.

Bei einer solchen Einschaltdauerwählschaltung 18 wird der Datenwert aus der Subtraktionsschaltung 17 während der anfänglichen Inverterschwingungen, da die Datenlöschschaltung 41 im Sperrzustand gehalten wird, geändert auf den logischen Wert "Q" und dem Addierer 42 zugeführt, wodurch offensichtlich der von der Subschaltung 17 dem Addierer 42 über die Datenlöschschaltung 41 zugeführte m-Bit-Datenwert jeden Bit auf "0" gesetzt hat.

Außerdem ist der Datenselektor 45 in dem Zustand, in dem er den Datenwert SOFT der Anfahrschaltung 44 (soft start) ausgibt, bei dem der Datenwert SOFT der Halteschaltung 43 über den Datenselektor 45, die Halteschaltung 46 und den Addierer 42 zugeführt wird, wobei die Halteschaltung 43 an den Zeitzähler 21 für die Einschaltdauer und den Datenselektor 45 den Datenwert SOFT als den Einschaltdauerdatenwert Pcon mit einer Zeitsteuerung, die ungefähr in Synchronisation mit dem MINT-Signal ist, ausgibt. Außerdem wird nach dem Beginn der Inverteroszillation die Datenlöschschaltung 41 von ihrem Anfangszustand in Synchronisation mit dem nächsten MINT-Signal freigegeben, wodurch die SUB-Schaltung 17 den Differenzdatenwert Pref-PAD an den Addierer 42 gibt, wobei der Datenselektor 45 das Ausgangssignal aus der Halteschaltung 43 auswählt. Deshalb wird das Ausgangssignal Pcon aus der Halteschaltung 43, in anderen Worten, das frühere Ausgangssignal des Addierers 42 dem Addierer 42 über den Datenselektor 45 und die Halteschaltung 46 zugeführt.

Der Addierer 42 addiert oder subtrahiert den Absolutwert des von der SUB-Schaltung 17 gegebenen Differenzdatenwertes Pref-PAD entsprechend dem positiven oder negativen Vorzeichen des Absolutwertes auf oder von den m-Bits in niedriger Ordnung des von der Halteschaltung 43 gegebenen n-Bit-Einschaltdauerdatenwertes Pcon, wobei Pcon + (Pref-PAD) als der neue Einschaltdauerdatenwert zum Zeitpunkt des MINT-Signals an die Halteschaltung 43 ausgegeben wird und einmal gehalten wird, um an den Zeitzähler 21 für die Einschaltzeit ausgegeben zu werden.

Der obige Vorgang korrigiert sukzessiv den Einschaltdauerdatenwert Pcon entsprechend der Differenz zwischen Pref and PAD. Eine solche Variation im Datenwert wird durch die folgende Rekursionsformel gegeben:

Peon_k = Pcon_k-1 + (Pref-PAD_k)

(wobei k = 1,2,3 ..., Pcon_Q = Soft).

Fig. 9 zeigt ein Zeitdiagramm der Zeitsteuerung zu diesem Zeitpunkt und eine Tafel, die den Datenübergang anzeigt, bei der der Bezug T2m-1(m=l,2,3 ..., d.h., 2m-l ist eines ungerade Zahl) den Zeitpunkt kennzeichnet, an dem das Eingangssignal der Halteschaltung 46 an ihrem Ausgang angelangt ist, und T2m(m=l,2,3 ..., d.h., 2m: gerade Zahl) kennzeichnet den Zeitpunkt, an dem das Eingangssignal der Halteschaltung 43 an ihrem Ausgang angelangt ist.

Da die Korrektur des Einschaltdauer-Datenwertes Pcon durch Addition in dem Addierer 42 nur in bezug auf die m-Bits in niedriger Ordnung des n-Bit-Einschaltdauer-

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Datenwertes Peon ausgeführt wird, nimmt die Variation in der Einschaltdauer des Schaltelementes 6 aufgrund des einmaligen Rücksetzens des Einschaltdauer-Datenwertes Pcon ab, um zu einer Verringerung der Variation in der Eingangsleistung zu führen.

Fig. 10(a) ist ein Blockschaltbild des Zeitzählers 21 für die Einschaltzeit. Der in Fig. 10(a) gezeigte Taktimpulsgenerator 47 (ON-CLOCK) beginnt zu oszillieren, wenn das Resonanzdauer-Meßsignal aus der Resonanzdauer-Meßschaltung 19 ausbleibt, d.h. mit dem Einschaltzeitpunkt des Schaltelementes 6, wobei die Oszillationstätigkeit zu dem Ausschaltzeitpunkt des Schaltelementes 6 gestoppt wird. Ein Einschaltdauerzähler 48 zum Hochzählen aufgrund eines Taktimpulssignals aus dem Taktimpulsgenerator 47 wird gelöscht, wenn das Meßsignal von der Resonanzdauer-Meßschaltung 19 wegfällt. Ein erster Komparator 49 vergleicht das Zählausgangssignal des Einschaltdauerzählers 48 mit dem Einschaltdauer-Datenwert Pcon des Ausgangssignals aus der Halteschaltung 43 in der Einschaltdauer-Wählschaltung 18, um so ein Koinzident-Signal auszugeben, wenn beide Ausgangssignale miteinander übereinstimmen. Ein zweiter Komparator 50 vergleicht das Zählausgangssignal aus dem Einschaltdauerzähler 48 mit dem Begrenzungsdatenwert Icp vom Ausgang der überstromschutzschaltung 20, um so ein übereinstiiranungs signal auszugeben, wenn beide Ausgangssignale miteinander übereinstimmen. Ein ODER-Tor 51, das das Übereinstimmungssignal von dem ersten und dem zweiten Komparator 49,50 erhält, gibt das Rücksetzsignal an den Flip-Flop 22 in Fig. 3 und sendet ein Stoppsignal zum Taktimpulsgenerator 47, wenn er das Übereinstimmungssignal von wenigstens einem Komparator 49 oder 50 erhalten hat.

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Zu dem Zeitpunkt, an dem das Meß signal auf dem "L"-Niveau aus der Resonanzdauer-Meßschaltung 19 in dem Zeitzähler 21 für die Einschaltzeit wegfällt, ist das Schaltelement 6 eingeschaltet und der Taktimpulsgenerator 47 startet entsprechend seinen Schwingungen, um einen Taktimpuls zu erzeugen. Zur gleichen Zeit wird der Einschaltdauerzähler 48 auf seine Anfangsbedingung gelöscht und aufgrund des Taktimpulses aus dem Taktimpulsgenerator 47 hochgezählt, wobei das Ausgangssignal des Einschaltdauerzählers 48 nachfolgend dem ersten und zweiten Komparator 49 und 50 entsprechend dem Aufwärtszählen übertragen wird. Der erste Komparator 49 vergleicht das Ausgangssignal aus dem Einschaltdauerzähler 48 mit dem Ausgangssignal des Einschaltdauerdatenwertes Pcon jedesmal, wenn ihm das Ausgangssignal des Einschaltdauerzählers 48 übertragen wird. Der zweite Komparator 50 vergleicht das Ausgangssignal des Einschaltdauerzählers 48 mit dem Ausgangssignal des Begrenzungsdatenwertes Icp aus der überstromschutzschaltung 20 jedesmal, wenn ihm das Ausgangssignal des Einschaltdauerzählers 48 übertragen wird. Da der Einschaltdatenwert Pcon bei Normalbedingungen beispielsweise bei Verwendung eines Emailletopfes oder dergleichen mit einem relativ großem Äquivalenzwiderstand kleiner ist als der Begrenzungsdatenwert Icp wird, wenn der Inhalt des Einschaltdauerzählers 48 mit dem Einschaltdauerdatenwert Pcon übereinstimmt, das Koinzidenzsignal vom ersten Komparator 49 an den Rücksetzanschluß R und an den Taktimpulsgenerator 47 über das Odertor 51 übertragen. Daher wird das Flip-Flop 22 zurückgesetzt und das Schaltelement 6 ausgeschaltet, um die Resonanzperiode mit Hilfe der Heizwicklung 4 und des Resonanzkondensators 5 in der Inverterschaltung zu starten und außerdem die Schwingungen des Taktimpuls-

generators 47 durch das obige Koinzidenzsignal gestoppt. Bei Wegfall des Meßsignals der Resonanzmeßschaltung 19 nach Vollendung der Resonanzperiode wird das Flip-Flop 29 zurückgesetzt und das Schaltelement 6 eingeschaltet, wodurch das Zählen der Einschaltperiode wiederholt wird.

Andererseits, wenn ein Topf nicht-magnetischen Material und mit hoher Leitfähigkeit als Kochgeschirr verwendet wird, wie beispielsweise Aluminium, ist der Begrenzungsdatenwert Icp kleiner als der Einschaltdauerdatenwert Pcon. In einem solchen Fall, wenn das Ausgangssignal des Einschaltdauerzählers 48 und der Begrenzungsdatenwert Icp miteinander während des Vorgangs des Hochzählens des Einschaltdauerzählers 48 übereinstimmen, gibt der zweite Komparator 50 das Koinzidenzsignal aus, das an den Rücksetzanschluß R des Flip-Flops 22 übertragen wird und ihn zurücksetzt, mit anderen Worten, der Begrenzungsdatenwert Icp begrenzt die Einschaltzeit.

Fig. 11a ist ein Blockschaltbild der Resonanzdauermeßschaltung 19 und der überstromschutzschaltung 20, in dem die Komponenten, die denen in Fig. 3 entprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In Fig. 11 hält der Pluseingangsanschluß eines fünften Komparators 52 die über die Vollweggleichrichterschaltung 1 und die Dämpfungswicklung 2 übertragene und durch Teilungswiderstände 53 und 54 geteilte Strom-Versorgungsspannung Vcon. Der Minus-Eingangsanschluß des fünften Komparators 52 erhält die durch die Teilungswiderstände 55 und 56 geteilte Anschlußspannung VCE am Schaltelement 6. Ein Taktimpulsgenerator 57 erhält das Resonanzdauermeßsignal von dem fünften Kompara-

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tor 52, um die Oszillation zu starten. Ein Resonanzdauerzähler 58 zählt aufgrund eines Taktimpulses von dem Resonanztaktimpulsgenerator 57 hoch. Eine Halteschaltung 59 hält die durch den Resonanzdauerzähler 58 hochgezählten Inhalte und ein Controller 60 erhält das Ausgangssignal von dem fünften Komparator 52 und erzeugt ein Löschsignal, das dem Resonanzdauerzähler 58 zugeführt wird sowie das Haltesteuersignal für die Halteschaltung 59.

Während das Schaltelement bei einer solchen Resonanzdauermeßschaltung 19 und überstromschutzschaltung 20 eingeschaltet gehalten wird, ist die Anschlußspannung VCE an dem Schaltelement 6 Null, so daß der Plus-Eingangsanschluß an dem fünften Komparator 52 im Bezug auf die Spannung höher ist als der Minus-Eingangsanschluß, wodurch ein Signal auf dem "H"-Niveau ausgegeben wird. Während das "H"-Niveausignal gegeben wird, ist der Resonanztaktimpulsgenerator 57 und der Controller 60 nicht aktiv. Wenn das Flip-Flopp 22 zurückgesetzt wird und das Schaltelement ausgeschaltet ist, wie zuvor erwähnt, beginnen die Heizwicklung 4 und der Resonanzkondensator 5 zu resonieren, um die Anschlußspannung VCE an dem Schaltelement 6 anzuheben, um eine Resonanzwellenform, wie in Fig. 2(c) gezeigt, zu bilden. Die Länge der Resonanzdauer hängt von dem Material des Kochgeschirrs 12 ab. Wenn beispielsweise Kochgeschirr nicht-magnetischen Materials und mit hoher Leitfähigkeit verwendet wird, wie beispielsweise AIuminium, wird die äquivalente Induktion der Heizwicklung kleiner und die Resonanzdauer verringert, während bei einem ferromagnetischen Metall aus Eisen und einem relativ hohen Widerstand die Resonanzdauer verlängert ist. Wenn die Resonanzperiode beginnt, die Anschlußspannung

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VCE an dem Schaltelement 6 höher als die vollweggleichgerichtete Stromversorgungsspannung Vcon anzuheben, gibt der fünfte Komparator 52 ein Resonanzdauermeßsignal auf dem "L"-Niveau aus. Der Controller 60 erhält das Meßsignal, um die Inhalte des Resonanzdauerzählers 58 zu löschen, und der Resonanztaktimpulsgenerator 57 erhält das Meßsignal und beginnt, den Taktimpuls an den gelöschten Resonanzdauerzähler 58 abzugeben, der entsprechend im Taktimpuls hochgezählt wird. Bei Beendigung der Resonanzdauer, wenn die Anschluß spannung VCE des Schaltelementes 6 geringer wird als die Stromversorgung sspannung Vcon, gibt der fünfte Komparator 52 das Signal auf dem "H"-Niveau aus, wobei das Flip-FLop 22 entsprechend dem obigen gesetzt wird und das Schaltelement 6 eingeschaltet ist. Zur gleichen Zeit stoppt der Resonanzdauerimpulsgenerator 57 zu schwingen, um das Hochzählen des ResonanzdauerZählers 58 zu stoppen, wodurch in dem Resonanzdauerzähler 58 ein Datenwert entsprechend der Resonanzdauer gehalten wird. Darüber hinaus überträgt zur gleichen Zeit der Controller 60 ein Haltesignal an die Halteschaltung 59, wodurch der von dem Resonanzdauerzähler 58 gehaltene Datenwert als Begrenzungsdatenwert Icp zur Begrenzung der Länge der Einschaltdauer an den Zeitzähler 21 für die Einschaltzeit über die Halteschaltung 59 ausgegeben wird. Zusätzlich zeigt Fig. 12 die Beziehung zwischen der Resonanzspannung VCE und der vollwegglexchgerichteten Stromversorgungsspannung. Die Fign. 3b, 10b und 11b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung des Induktionsheizgerätes. Die Steuerschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels weist eine Diodeneinschaltzeit-Meßschaltung 19D zur Messung der Diodeneinschal tdauer auf, worin die Anschlußspannung VCE an dem Schaltelement 6 negativ ist, wodurch ein Dio-

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deneinschaltdauermeßsignal ausgegeben wird, das ansteigt, wenn der Diodenstrom wegfällt. Das Diodeneinschaltdauermeßsignal, das von der Diodeneinschaltzeitmeßschaltung 19d ausgegeben wird, wird dem Taktimpulsgenerator 47 des Zeitzählers 21 für die Einschaltzeit, anstelle des Resonanzdauermeßsignals beim ersten Ausführungsbeispiel, zugeführt.

In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Leistungswählschaltung 16 und der Zeitzähler für die Einschaltzeit auch derart aufgebaut, daß, wenn die Heizausgangsleistung durch die Leistungswählschaltung 16 auf einen Maximalwert eingestellt ist, das maximale Ausgangssignal Pmax einem Zeitzähler 21 für die Einschaltzeit zugeführt wird, um das Ausgangssignal des ersten !Comparators 49 des Zeitzählers abzuschalten.

In einem solchen Schaltungsaufbau wird im Gerätebetrieb, wenn das Einschaltsignal die Treiberschaltung 8 zum Umschalten des Schaltelementes 6 ansteuert, der Resonanzkondensator 5 für eine Weile in die umgekehrte Richtung geändert, um dadurch VCE-O zu erhalten.

Daher beginnt ein Rückstrom ID durch die Diode 7 zu fließen und die Diodeneinschaltdauermeßschaltung 19D stellt fest, daß die Anschlußspannung des Schaltelementes 6 negativ wird, wodurch das Diodeneinschaltdauermeßsignal ausgegeben wird. Danach wird die akkumulierte Ladung von dem Resonanzkondensator 5 abgegeben, um VCE=O zu erhalten und wenn der Rückstrom ID an der Diode 7 Null ist, wird das Diodeneinschaltdauermeßsignal ausgelöscht, wodurch der Zeitzähler 21 für die Einschaltdauer betätigt wird, um das Zählen zu beginnen.

Wenn andererseits an der Leistungswählschaltung 16 die maximale Heizausgangsleistung eingestellt ist, erhält der Zeitzähler für die Einschaltzeit das maximale Ausgangssignal Pmax von der Leistungswählschaltung 16, gibt der erste Komparator 49 kein Koinzidenzsignal aus, und nur der zweite Komparator 50 gibt ein Koinzidenzsignal aus, in anderen Worten, nur der von der Überstromschutz schaltung 20 ausgegebene Begrenzungswert Icp entscheidet über die Einschaltdauer des Schaltelementes 6.

Wenn daher die maximale Heizausgangsleistung an der Leistungswählschaltung 16 eingestellt ist, ist daher die maximale Heizausgangsleistung in einem Bereich möglieh, in dem das Schaltelement 6 einem thermischen Versagen unterliegt.

Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung für das Induktionsheizgerät in Fig. 13 gezeigt. Die Komponenten, die denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird der Spitzenwert eines Wechseleingangsstromes von einer Spitzenwert-Halteschaltung 61 gehalten und nachdem er durch eine A/D-Wandlerschaltung 62 in den Eingangsdatenwert PAD umgewandelt worden ist, wird er einer Halteschaltung 63 zugeführt. Andererseits enthält die Leistungswählschaltung 16 eine Analogschaltung, die variable Widerstände verwendet, von der ein Ausgangssignal in den Leistungsstelldatenwert Pref über die A/D-Wandlerschaltung 62 mit einer Zeitsteuerung, die von der A/D-Umwandlungszeitsteuerung der Spitzenwert-Haltespannung verschieden ist, umgewandelt und dann einer Halteschaltung 64 übertragen wird. Mit ande-

ren Worten, dieses Ausführungsbeispiel verwendet die A/D-Wandlerschaltung 62 in Zeitteilung. Zusätzlich wird diese Zeitteilungsoperation derart ausgeführt, daß ein analoger Schalter ASl mit der Zeitsteuerung für das von der Zeitgeber~Generatorschaltung 14 erzeugte Abtastsignal SAMPLE eingeschaltet ist, um die Spitzenwert-Halteschaltung 61 mit der A/D-Wandler schaltung 62 zu verbinden, so daß ein analoger Schalter AS2 mit der Zeitsteuerung des MINT-Signals eingeschaltet ist, wodurch die Leistungswählschaltung 16 mit der A/D-Wandlerschaltung 62 verbunden ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel erhält die Einschaltdauer-Wählschaltung außerdem den Eingangsdatenwert PAD und den Leistungssteil-Datenwert Pref von den Halteschaltungen 63 bzw. 64, so daß eine erste arithmetische Schaltung 65 den Einschaltdauer-Datenwert Pcon erzeugt und eine zweite arithmetische Schaltung 66 den Datenwert SOFT von Pref, reduziert um einen bestimmten Be- trag, erzeugt, wobei der Datenwert Pcon und SOFT selektiv von einem Datenselektor 67 ausgegeben werden. Mit anderen Worten, erzeugt der Datenselektor 67 den Datenwert SOFT, wenn der Inverter zu schwingen beginnt, und gibt Pcon nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne ab Schwingungsbeginn aus.

Fig. 14 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung des Induktions-Heizgerätes. Darin sind die Komponenten, die solchen in frühreren Ausführungsbeispielen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Das vierte Ausführungsbeispiel weist eine Anstiegsflanken-Erkennungsschaltung 68 auf, die die Differenz PAD2-PAD1 zwischen dem anfänglichen Eingangsdatenwert PADl nach dem Beginn der Inverterschwin-

gung und dem nächsten Eingangsdatenwert PAD2 überwacht, wodurch der Flip-Flop 22, wenn PAD2-PAD1 kleiner ist als der vorbestimmte Wert, gesperrt wird. Die überstromschutz schaltung 20 weist eine Resonanzdauer-Zählschaltung 69 zum Zählen der Resonanzdauer, einen Größenkomparator 70 zum Ausgeben von Signalen, wenn der Zählinhalt der Resonanzdauer-Zählschaltung 69 kleiner ist als ein bestimmter eingestellter Wert, und eine arithmetische Schaltung 71 auf, die den Inhalt der Zählschaltung 69 erhält und normalerweise den Zählinhalt als den Begrenzungsdatenwert Icp zur Begrenzung der Einschaltdauer des Schaltelementes 6 ausgibt, wodurch der Zählinhalt der Zählschaltung 69 dahingehend korrigiert wird, daß er nur vermindert wird, wenn der Größenkomparator 70 ein Signal an die arithmetische Schaltung 71 gibt. Mit anderen Worten, wenn die Resonanzdauer kurz ist, reduziert die arithmetische Schaltung 71 den Zählinhalt der Zählschaltung 69 weiterhin und gibt ihn als den Begrenzungswert Icp aus. Wenn darüber hinaus ein Schieberegister als arithmetische Schaltung 71 verwendet wird, so daß, wenn ein Signal von dem Größenkomparator 70 gegeben wird, der Inhalt einmal verschoben wird, beispielsweise vom logischen Wert "0101" zu "0010", ist die obige Korrektur leicht.

Wie aus dem Obigen erkennbar ist, verwirklicht das Induktions-Heizgerät eine genaue Messung der Einschaltdauer im großen Umfang und eine genaue Ausgangsleistungsanpassung im Vergleich zu einem konventionellen Gerät, das eine Analogschaltung verwendet, wie beispielsweise eine RC-Zeitkonstantenschaltung, um die Einschaltdauer des Schaltelementes einzustellen. Auch kann die Einschaltdauer des Schaltelementes auf einfache Weise durch Änderung des Einschaltdauer-Daten-

wertes in der Einschaltdauer-Wählschaltung eingestellt werden. Außerdem ist eine derartige Invertersteuerschaltung digitalisiert, um zu ermöglichen, daß die Steuerschaltung in einer monolitischen integrierten Schaltung ausgeführt werden kann, wodurch eine Steuerschaltung mit geringen Abmessungen möglich ist kann und damit ein kompaktes Induktions-Heizgerät, was leichtgewichtig und dünn ist.

Darüber hinaus ist das zweite Ausführungsbeispiel des Induktions-Heizgerätes so aufgebaut, daß, wenn die maximale Heizausgangsleistung eingestellt ist, nur eine Einrichtung zum Löschen des Ausgangssignals der Einschalteinrichtung des Schaltelementes 6, das ist die Einschaltdauer-Wählschaltung 18, die Einschaltdauer des Schaltelementes 6 über die Schaltelement-Schutzeinrichtung, das ist die über strom-Schutz schaltung 20, bestimmt. Daher ist schnellstes Aufheizen auf ein Maximum möglich, wobei verhindert wird, daß das Schaltelement 6 thermisch versagt.

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 15 gezeigt, ist nur der Teil, der von der strichpunktierten Linie umgeben ist, die monolithisch integrierte Schaltung, d.h. der Einschalt-Taktimpulsgenerator 47 ist ein externes Teil. Der Einschalt-Taktimpulsgenerator 47 weist Inverter 47a und 47b, ein NAND-Tor 47c, ein Widerstandselement 47d und ein Kapazitätselement 47e, wie beispielsweise in Fig. 16 gezeigt, auf, die in einem IC-Chip untergebracht sind. Entsprechend ist der Einschalt-Taktimpulsgenerator 47 nur extern angebracht, der in der Lage ist, die Werte des Widerstandselementes 47d und des Kapazitätselementes 47e, die hinsichtlich der vorbestimmten der Stromversorgungsspannung in einer

Region, in der das Gerät verwendet wird, entsprechenden Taktimpuls-Zyklusperiode angepaßt werden sollen, zu verändern, wodurch das Induktions-Heizgerät der gleichen Ausgangsart, selbst in einer Region, in der die Stromversorgungsspannung abweicht, bereitgestellt werden kann. Auf diese Weise wird dieses Ausführungsbeispiel die generelle Anwendung der Steuerschaltung bei dem Induktions-Heizgerät vergrößern und die Teileanzahl verringert, die im Betrieb vorbereitet werden müssen, wodurch die Produktivität verbessert wird.

Fig. 17 zeigt als nächstes ein sechstes Ausführungsbeispiel, bei dem eine Steuerschaltung eine Einrichtung zur Berechnung einer Änderung APcon des Einschaltdauer-Datenwert Pcon, eine Einrichtung zur Berechnung einer Änderung APAD des Eingangsdatenwertes PAD und eine Einrichtung zum Vergleich der beiden Änderungen aufweist. Wenn der Komparator als Vergleichsergebnis feststellt, daß APAD kleiner ist als ΔΡοοη, wird eine Last als ungeeignet beurteilt, wodurch das Schaltelement 6 ausgeschaltet wird. Daher ermöglicht ein derartiger Aufbau die Feststellung einer ungeeigneten Last unmittelbar nach dem Beginn der Schwingung der Inverterschaltung.

Im folgenden wird das sechste Ausführungsbexspxel gemäß Fig. 17 erläutert, bei dem die Komponenten, die denen in den Fign. 3(a), 3 (b) und 8 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In Fig. 17 besteht eine Einschaltdauer-Wählschaltung 18 aus einem Addierer 42 zur Ausgabe des Einschaltdauer-Datenwertes Pcon, einer Verzögerungsschaltung 81 zur Verzögerung des Einschaltdauer-Datenwertes Pcon aus dem Addierer 42 um einen Datenwert, d.h. ein MINT-Signal, wodurch das

Verzögerungssignal als Pcond ausgegeben wird, einer Anfahrschaltung 44 (soft start) zum Einstellen des relativ kleineren Anfangs-Einschaltdauer-Datenwertes SOFT, wenn das Gerät zu schwingen beginnt, und aus einem Datenselektor 45, der entweder den Datenwert SOFT aus der Anfahrschaltung 44 oder den Datenwert Pcond aus der Verzögerungsschaltung 81 auswählt, wobei der Addierer 42 das Ausgangssignal aus dem Datenselektor 45 und den Differenzdatenwert Pref-PAD, nämlich das Ausgangssignal aus der SUB-Schaltung 17, erhält. Kurz gesagt, wird bei der Einschaltdauer-Stellschaltung 18, wenn der Inverter zu schwingen beginnt, der anfängliche Einschaltdauer-Datenwert SOFT aus der Anfahrschaltung 44 aus dem Datenselektor 45 ausgewählt, wobei der Datenwert SOFT als der Einschaltdauer-Datenwert Pcon über den Addierer 42 ausgegeben wird. Sobald einmal die Schwingung beginnt, wird der von dem Addierer 42 ausgegebene Einschaltdauerdatenwert Pcon durch die Verzögerungsschaltung 81 verzögert und über den Datenselektor 45 wieder an den Addierer 42 zurückgegeben, so daß der Addierer 42 den von der SUB-Schaltung 17 erhaltenen Differenzdatenwert Pref-PAD auf Pcon hinzuaddiert, wodurch er dazu dient, einen neuen Einschaltdauerdatenwert Pcon auszugeben. Ein solcher Vorgang des Addierers 42 wird in Synchronisation mit dem MINT-Signal ausgeführt.

Gemäß Fig. 17 begrenzt eine Niedrigstfrequenz-Bestätigungsschaltung zur Bestätigung der niedrigsten Frequenz dieses Gerätes den Maximalwert des von dem Addierer 42 berechneten Einschaltdauerdatenwertes Pcon, um zu verhindern, daß sich die Oszillationsfrequenz des Gerätes unter den feststellbaren Bereich absenkt. Eine zweite Subtraktionsschaltung 83 (SUB) erhält den von dem Ad-

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dierer 42 ausgegebenen Einschaltdauerdatenwert Peon und den von der Verzögerungseinheit 81 um das Ausmaß eines Datenwertes verzögerten Einschaltdauerdatenwert Pcond und berechnet eine Differenz zwischen Pcon und Pcond, d. h. die Änderung ΔPcon = Pcon - Pcond des Einschaltdauerdatenwertes. Eine Verzögerungsschaltung 84 verzögert den von der A/D-Wandlerschaltung 13 ausgegebenen Eingangsdatenwert PAD, um das Ausmaß eines Datenwertes, d.h. eines MINT-Signals. Eine dritte Subtraktionsschaltung 85 (SUB) erhält den Datenwert PADd aus der Verzögerungsschaltung 84 und außerdem den Eingangsdatenwert PAD aus der A/D-Wandlerschaltung 13 und berechnet die änderung APAD=PAD-PADd im Eingangsdatenwert. Ein Komparator 86 erhält den Datenwert ΔΡοοη und den Datenwert ΔΡΑϋ aus den SUB-Schaltungen 85 und 83 und sperrt das Flip-Flop 22, wenn ein |APconl=»k | ΔΡΑΟ| in Bezug auf die geeignete positive Konstante k erhalten wird, wodurch die Schaltoperation des Schaltelementes 6 gestoppt wird.

Ein derartiges Indukuktions-Heizgerät, wie zuvor beschrieben, vergrößert sukzessive den Einschaltdauerdatenwert Pcon, wenn die Schwingung beginnt, was zur Folge hat, daß der sich durch Analog/Digital-Umwandlung eines Eingangsstromes ergebende Eingangsdatenwert PAD sich vergrößert. Der Wert ΔΡσοη des Einschaltdauerdatenwertes Pcon und ΔΡΑϋ des Eingangsdatenwertes PAD werden berechnet, um erzeugt zu werden und der Komparator 86 überprüft, ob oder ob nicht k j Δ Pcon| =» |ΔΡΑϋ| erhalten wird. Wenn normalerweise eine geeignete Last aus magnetischem Metall, wie beispielsweise Eisen, als Kochgeschirr verwendet wird, sperrt, da |ΔΡΑϋ| relativ größer als |APcon| ist, wie anhand von Linie A in Fig. 18 gezeigt ist, so daß sich k^Pcon| >|ΔΡΑϋ| ergibt der

Komparator 86 die Flip-Flop-Schaltung 22 nicht, wodurch die Schwingung fortfährt. Wenn im Gegensatz hierzu ein Kochgeschirr aus einem schwachmagnetischen Metall, wie beispielsweise Aluminium, verwendet wird, oder die Schwingung aufgrund einer Belastung mit einem kleinen Gegenstand ausgeführt ist, wie beispielsweise einem Messer oder einer Gabel, oder in einem Nicht-Lastzustand, wird die Flip-Flop-Schaltung 22 durch den Komparator 86 gesperrt, um die Inverterschwingung zu stoppen, da IaPAdI relativ klein im Bezug auf JAPconl ist, v/ie anhand der Linien B und C in Fig. 18 gezeigt ist, so daß sich k |ΔΡσοη|-= |δΡΑώ| ergibt.

Wenn das Kochgeschirr 12, das richtig verwendet wird, um die Inverterschwingung auszuführen, weggenommen wird, wird die von dem Stromtransformator 11 gemessene Eingangsstromstärke entsprechend dem Zeitpunkt der Wegnahme des Kochgeschirrs 12, wie in Fig. 19 gezeigt, reduziert, wobei der Eingangsstrom durch die A/D-Wandlerschaltung 13 in den Eingangsdatenwert PAD entsprechend dem Abtastsignal Sample aus der Zeitsteuerungssignalgeneratorschaltung 14 umgewandelt wird, wodurch die Steuerschaltung den Einschaltdauerdatenwert Pcon in Synchronisation mit dem MINT-Singal zurücksetzt, um so den Eingangsstrom zu vergrössern. Daher steigt der Eingangsstrom an, um den Eingangsdatenwert PAD zu vergrössern, und wird mit der Zeitsteuerung für das nächste Abtastsignal konvertiert. Zu diesem Zeitpunkt wird jedoch die Schwingung in dem Nicht-Lastzustand ausgeführt, so daß die Änderung ΔΡΑΟ in dem Eingangsdatenwert nicht so groß ist. Entsprechend haben die Änderung ΔPcon in dem Einschaltdauerdatenwert und die Änderung ΔΡΑϋ in dem Eingangsdatenwert untereinander die Beziehung k |ΔΡσοη|> |ΔΡΑϋ| , wodurch eine Sperre

von dem Komparator 86 an die Flip-Flop-Schaltung 22 gegeben wird.

Wie aus dem zuvor Beschriebenen erkennbar ist, vergleicht die Steuerschaltung in diesem Ausführungsbeispiel die Änderung APcon in dem Einschaltdauerdatenwert mit der Änderung APAD in dem Eingangsdatenwert, so daß, wenn APAD größer ist als APcon, die Inverterschwingung gestoppt wird. Die ungeeignete Last ist somit unmittelbar nachdem die Schwingung begonnen hat, feststellbar, wodurch ein unnötiger Stromverbrauch vermieden wird. Da außerdem die Feststellung einer unnormalen Last von der eingestellten Ausgangsleistung abhängt, ist überhaupt keine komplizierte Schaltung erforderlich und ein einfacher Aufbau ermöglicht die Feststellung einer unnormalen Last.

Ein siebtes Ausführungsbeispiel ist in dem Blockschaltbild in Fig. 20 gezeigt und weist einen ROM-Speicher 97 auf, der als ein Adresseneingangssignal ein Ausgangssignal von einer Analogsystemleistungswählschaltung 16' erhält und im Bezug auf jede Adresse ein unterschiedliches Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände speichert. Dieses Ausführungsbeispiel weist ferner einen Komparator 96 auf, der den Eingangsdatenwert PAD mit dem Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände vergleicht, um die Feststellung kleiner Objekte auszuführen. Ein derartiger Aufbau erleichert das Einstellen und Ändern der Feststellcharakteristik für kleine Objekte und jedes Induktionsheizgerät kann jede unterschiedliche Lastfeststellcharakteristik für kleine Objekte einstellen. Im folgenden wird das siebte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 20 näher erläutert.

Das Bezugszeichen 91 kennzeichnet eine Eingangsleistungsmeßschaltung zur Gleichrichtung und Glättung des Stromtransformators 11 und zur Messung eines Eingangsstromes, 16' kennzeichnet eine Leistungswählschaltung zum Einstellen der Heizausgangsleistung des Gerätes und besteht aus einem Regler oder dergleichen. Eine A/D-Wandlerschaltung 92 wandelt das Ausgangssignal der Eingangsleistungsmeßschaltung 91 in einen digitalen Eingangsdatenwert PAD in Synchronisation mit dem Spitzenwertzyklus der vollweggleichgerichteten Spannung der Wechselstromquelle und das Ausgangssignal der Leistungswählschaltung 16' in den digitalen Einstelldatenwert Pref in Synchronisation mit dem Niedrigpotentialteil der vollweggleichgerichteten Spannung an der Wechselstromquelle um, wobei die Ausgangssignale der A/D-Wandlerschaltung 92 den Halteschaltungen 93 bzw. 94 zugeführt werden. Eine Einschaltdauerstellschaltung 95 erhält den Eingangsdatenwert PAD und den Leistungswählwert Pref von den Halteschaltungen 93 bzw. 94, was etwas abweicht von der Einschaltdauerstellschaltung 18 in jedem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel, um so den Einschaltdauerdatenwert Pcon entsprechend der Dauer, in der das Schaltelement 6 eingeschaltet sein soll, variabei zu machen, so daß der Eingangsdatenwert PAD gleich dem Leistungswähldatenwert Pref ist. Ein Zeitzähler 21 für die Einschaltdauer erhält den Einschaltdauerwert Pcon von der Einschaltdauerwählschaltung 95 und zählt einen in dem Gerät angeordneten Wähler auf ähnliche Weise wie in dem zuvor genannten Ausführungsbeispiel enthaltenen Zähler hoch, wenn das Schaltelement 6 eingeschaltet ist, so daß, wenn der Inhalt der Zählung gleich dem Einschaltdauerdatenwert Pcon ist, das Schaltelement 6 über die Treiberschaltung 8 ausgeschaltet

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wird. Ein ROM (Nur-Lesespeicher) 97 erhält den Leistungwähldatenwert Pref als Adresse. Der Inhalt jeder Adresse ist in dem Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände, der dem Leistungsstelldatenwert Pref, der diese Adresse spezifiziert, entspricht, gespeichert. Ein Komparator 96 erhält den Eingangsdatenwert PAD aus der Halteschaltung 93 und das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände aus dem ROM-Speicher 97 und gibt ein Sperrsignal an die Treiberschaltung 8, wenn PLS=*PAD ist.

Im einzelnen paßt die Steuerschaltung die Einschaltdauerlänge des Schaltelementes derart an, daß der Leistungswähldatenwert Pref gleich dem Eingangsdatenwert PAD durch die Einschaltdauersteilschaltung 95 ist und verwendet den ROM-Speicher 97 dazu, das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände entsprechend dem Leistungswähldatenwert Pref zu erzeugen, wodurch über den Komparator 96 das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände mit dem Eingangsdatenwert PAD verglichen wird, und auf diese Weise eine Last aufgrund eines kleinen Gegenstandes festgestellt wird.

Entsprechend benötigt ein Induktions-Heizgerät mit einem solchen Aufbau, dadurch daß der Leistungsstelldatenwert Pref das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände erzeugt, keine komplexe Konversionsschaltung.

Die Charakteristik zur Änderung in dem Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände entsprechend dem Leistungsstelldatenwert Pref muß nur durch Speichern eines gewünschten Inhalts ausgeführt werden, wenn der Speicherinhalt des ROM-Speichers gesetzt wird.

Fig. 21 ist ein Blockschaltbild des siebten Ausführungsbeispiels, das anstelle des ROM-Speichers 97 einen Mikrocomputer 98 verwendet. In Fig. 21 erhält der Mikrocomputer 98, der die Anzeige der eingestellten Leistung steuert, ein Signal von der Leistungwählschaltung 16'. Der Mikrocomputer 98 weist einen A/D-Wandler und ein ROM-Speicher (beide nicht dargestellt) auf und verwendet diese, um das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände zu erzeugen. Außerdem kennzeichnet das Bezugszeichen 99 in Fig. 21 eine Anzeige zum Anzeigen der gewählten Leistungen oder dergleichen.

Dieses zuvor erwähnte Ausführungsbeispiel weist Speichereinrichtungen auf, denen das Ausgangssignal als das Adresseneingangssignal aus der Ausgangsleistungstelleinrichtung gegeben wird und die das entsprechend jeder Adresse änderbare Feststellniveau für kleine Objekte speichern, diese sind der ROM-Speicher 97 oder der Mikrocomputer 98. Das Ausführungsbeispiel weist ferner einen Komparator 96 zum Vergleichen des Eingangsdatenwertes PAD mit dem Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände auf, um kleine Gegenstände festzustellen. Auf diese Weise ist der Speicherinhalt der Speichereinrichtung in jeden Induktions-Heizgerät festgelegt, wodurch in jedem Gerät die gewünschte Feststellcharakteristik für kleine Gegenstände leicht festgesetzt werden kann. Es besteht daher keine Notwendigkeit die komplizierte Konverterschaltung zu benutzen, um die gewünschte Feststellcharakteristik für kleine Objekte zu erhalten, wodurch eine Miniaturisierung der Steuerschaltung angenommen werden kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 22 wird das achte Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung erläutert, wenn es zur thermischen Steuerung des Gerätes benutzt wird.

Jedes frühere Ausführungsbeispiel vergleicht den Leistungsstelldatenwert Pref aus der Leistungswählschaltung mit dem Eingangdatenwert PAD, der dem Eingangsstrom entspricht, um dadurch die ungeeignete Last festzustellen und die Inverterschwingung zu beenden. In einem solchen Induktions-Heizgerät ändert sich jedoch der Eingangsdatenwert PAD, selbst wenn sich der Leistungsstelldatenwert Pref aus der Leistungswählschaltung sich ändert, bis zum nächsten A/D-Umwandlungszeitpunkt, d.h. dem Abtastzeitpunkt, nicht, wodurch nicht gesagt werden kann, daß die ungeeignete Last nicht unvermeidbar exakt während der Änderung in dem Leistungsstelldatenwert festgestellt wird. Selbst wenn eine Schwingung mit geeigneter Last ausgeführt wird, kann in der Tat nicht gesagt werden, daß keine Möglichkeit zur Schwingungsbeendigung besteht.

Während dieses Ausführungsbeispiel so aufgebaut ist, daß der Schwingungsstopp durch die überwachungsschaltung für ungeeignete Last solange verhindert wird, bis der Eingangsstromwert analog/digital umgewandelt ist und ein neuer Eingangsdatenwert nachdem sich der Leistungsstell-Datenwert Pref sich geändert hat.

Im folgenden wird das achte Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung 4 unter Bezugnahme auf Fig. 22 erläutert. Eine Eingangsstrom-Meßschaltung 113 führt eine Gleichrichtung und Glättung des Ausgangssignals aus dem Stromtransformator 11 aus und überwachtdie Eingangsleistung. Sie entspricht der Eingangsstrom-Meßschaltung

91 in den Fign. 20 und 21. Eine Temperaturmeß schaltung 114 ist in der Nähe einer oberen Platte, auf die das Kochgeschirr 12 aufgelegt wird, angeordnet und besteht aus einem Thermistor oder dergleichen. Das Bezugszeichen 115 kennzeichnet eine Temperaturwählschaltung, so daß eine Differenz zwischen der gemessenen Temperatur an der Temperaturmeßschaltung 114 und der eingestellten Temperatur an der Temperaturwählschaltung 115 durch eine Temperaturdifferenz-Meßschaltung 116 festgestellt wird. Eine Leistungswählschaltung 117 zum Einstellen der Heizausgangsleistung des Induktions-Heizgerätes entspricht der Leistungswählschaltung 16 bei den jeweiligen früheren Ausführungsbeispielen. Die Eingangsstrom-Meßschaltung 113, die Temperaturdifferenz-Meßschaltung 116 und die Leistungswählschaltung 117 geben ihre Ausgangssignale an eine A/D-Wandlerschaltung 121. 122 bezeichnet einen Steuerschalter zum Schalten der Temperatursteuerung und Ausgangsleistungssteuerung. Dieser schaltet, um zu bestimmen, ob die Leistungswählschaltung 117 die maximal einstellbare Ausgangsleistung entwickelt, um die Einstelltemperatur durch die Temperaturwählschaltung 115 variabel zu machen, oder ob die eingestellte Ausgangsleistung der Leistungswählschaltung 117 variabel gemacht ist und die eingestellte Temperatur der Temperaturwählschaltung 115 auf eine Meßtemperatur zur Verhinderung falschen Aufheizens eingestellt ist, das ist, die Maximaleinstelltemperatur. Der Zeitsteuerungsgenerator 123 ist dergleiche wie in den früheren Ausführungsbeispielen und entspricht der Schaltung 14 in dem früheren Ausführungsbeispiel zur Erzeugung eines Abtastsignals SAMPLE, das den Zeitpunkt für den Hochpotentialteil in einem pulsierenden Strom einer vollweggleichgerichteten Wechselstrom-

Spannungsversorgung gibt und das MINT-Signal in Synchronisation mit dem Niedrigpotentialteil des gleichen Stromes. Das Abtastsignal SAMPLE wird einem Analog-Schalter 118 gegeben und das MINT-Signal wird den Analog-Schaltern 119,120 selektiv gegeben, um nicht gleichzeitig gegeben zu werden, mit anderen Worten, die unterschiedlichen Zeitsteuerungen schalten die Analogschalter 118,119 bzw. 120 ein, wobei die A/D-Wandlerschaltung 121 über die Zeitteilung die Ausgangssignale aus der Eingangsstrom-Meßschaltung 113, aus der Temperaturdifferenz-Meßschaltung 116 und aus der Leistungswählschaltung 117 in den digitalen Eingangsdatenwert PAD, in den Temperaturdifferenz-Datenwert ATemp bzw. in den Leistungsstelldatenwert Pref umwandelt. 124 kennzeichnet eine erste Halteschaltung zum Halten des Temperaturdifferenz-Datenwertes ATemp, 125 kennzeichnet eine zweite Halteschaltung zum Halten des Leistungsstelldatenwertes Pref und 126 kennzeichnet eine dritte Halteschaltung zum Halten des Eingangsdatenwertes PAD.

Eine mit der zweiten Halteschaltung verbundene Schaltung 158 schaltet die Auswahl entweder des Ausgangssignals Pref aus der zweiten Halteschaltung 125 oder des in der Schaltung 158 gesetzten Datenwertes Pref, das einem Aufheizen mit 500 W entspricht, wobei die Schaltung 158 bei einem Heizvorgang durch Ausgangsleistungssteuerung immer das Ausgangssignal Pref der zweiten Halteschaltung 125 auswählt. Eine Einschaltdauer-Stellschaltung 127 ist mit der Schaltung 158 und der dritten Halteschaltung 126 verbunden und entspricht der Einschaltdauer-Stellschaltung 18 bei den jeweiligen früheren Ausführungsbeispielen. Die Einschaltdauer-Stellschaltung 127 besteht aus einer SUB-Schaltung 128 zur Bildung der Differenz Pref-PAD zwischen dem Leistungsstelldatenwert Pref und dem Eingangsdatenwert

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PAD, aus einem Addierer 129, der den Einschaltdauer-Datenwert Pcon entsprechend der Einschaltdauer des Schaltelementes 6 setzt und Pref-PAD zu Pcon hinzuaddiert, um einen neuen Einschaltdauer-Datenwert Pcon zu erzeugen, aus einer Anfahrschaltung 130 (Soft Start) , die SOFT als den Einschaltdauer-Datenwert bei Beginn der Schwingung setzt und aus einem Datenselektor 131 zur Auswahl, ob entweder der Wert SOPT aus der Anfahrschaltung 130 oder das Ausgangssignal Pcon aus dem Addierer 129 in den Addierer 129 gegeben wird. Mit anderen Worten, die Einschaltdauer-Stellschaltung 127 wählt bei beginnender Schwingung über den Datenselektor 131 den Datenwert SOFT aus der Anfahrschaltung 130 aus und gibt diesen Datenwert in den Addierer 129, so daß der Addierer 129 den Datenwert SOFT als ersten Einschaltdauer-Datenwert Pcon ausgibt, und nach dem Start der Schwingung wählt der Datenselektor 131 das Ausgangssignal Pcon aus dem Addierer 129 aus, um Pcon dem Eingang des Addierers 129 zuzuführen, wodurch der Addierer 129 Pref-PAD auf Pcon aufaddiert, um einen neuen Einschaltdauer-Datenwert zu setzen. Außerdem kennzeichnet das Bezugszeichen 132 einen Komparator, dessen Plus-Eingangsanschluß die über die Vollweg-Gleichrichterschaltung 1 und die Dämpfungswicklung 2 zugeführte Stromversorgungsspannung Vcon erhält und dessen Minus-Eingangsanschluß die Anschlußspannung VCE des Schaltelementes 6 erhält. Ein Resonanzdauerzähler 133 erhält ein Ausgangssignal Vot aus dem Komparator 132 und entspricht dem Resonanzdauerzähler 119 bei den jeweiligen früheren Ausführungsbeispielen. Der Resonanzdauerzähler 133 zählt die Dauer, in der das Ausgangssignal Vot auf dem "L"-Niveau ist, und damit die Resonanzdauerlänge der Inverterschaltung. 134 kennzeichnet eine vierte Halteschaltung zum Halten des Ausgangssignals aus dem

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Resonanzdauerzähler 133. 135 kennzeichnet eine Niedrigstfrequenz-Bestätigungsschaltung, die das EIN/AUS-Signal von dem Schaltelement 6 erhält, und die der Niedrigstfrequenz-Bestätigungsschaltung 82 gemäß Fig. 17 entspricht. Die Bestätigungsschaltung 135 mißt eine Periode vom Beginn des Ausschaltens des EIN/AUS-Signals durch das Schaltelement 6 bis zum Start der nächsten Ausschaltperiode, so daß, wenn eine solche Periode 50 usec übersteigt, d.h. wenn die Frequenz unter 20 kHz ist, das Schaltelement 6 ausgeschaltet ist. Zu diesem Zeitpunkt wird auch ein Wert des im folgenden beschriebenen Einschaltdauerzählers 141 in einer Datenhalteschaltung 161 gehalten. Ein Datenselektor 136 zur Auswahl eines kleineren Wertes des Ausgangssignals aus der vierten Halteschaltung 134 und der Datenhalteschaltung 161. 137 kennzeichnet eine Korrekturschaltung zur Korrektur eines Datenwertes aus dem Datenselektor 136 entsprechend dem Leistungsstell-Datenwert Pref, wobei die Korrekturschaltung 137 eine solche Charakteristik aufweist, daß, wenn der Leistungsstell-Datenwert Pref sich von einem Minimum auf ein Maximum ändert, sich das Ausgangssignal IPcon aus der Korrekturschaltung 137 graduell vergrößert, um dem Datenwert IP'con aus dem Datenselektor 136 zu entsprechen, wodurch das Signal IPcon als Einschaltdauer-Begrenzungsdatenwert ausgegeben wird. Eine Minimalwert-Stellschaltung 138 stellt einen Minimalwert des Einschaltdauer-Begrenzungsdatenwertes IPcon aus der Korrekturschaltung 137 ein und steuert dadurch IPcon, so daß dieser nicht unter einen festgesetzten Wert fällt, wobei, mit anderen Worten, eine Entscheidungsschwierigkeit hinsichtlich der Feststellung einer ungeeigneten Last verhindert wird, weil, wenn IPcon kleiner wird und der Eingangsstrom auch kleiner wird, eine Differenz zwischen den Eingangs-

-abströmen, in den Fällen, in denen ein Kochgeschirr (das einen relativ großen äquivalenten Widerstand aufweist), um den Eingang leicht anzunehmen, verwendet wird, und das (das ein relativ kleinen äquivalenten Widerstand aufweist), nicht so verwendet wird. Eine Flip-Flop-Schaltung 139 des D-Typs entspricht der Flip-Flop-Schaltung 22 bei den jeweiligen früheren Ausführungsbeispielen. Die Flip-Flop-Schaltung 139 erhält an dem Datenanschluß D ein duty-Signal, das die Inverterschwingungsdauer repräsentiert, und an dem CP-Anschluß das Ausgangssignal Vot des Komparators 132, wobei das Ausgangssignal Q ein EIN/AUS-Signal für das Schaltelement 6 ist. Mit anderen Worten, das Flip-Flop 139 synchronisiert mit der führenden Kante des Signals Vot, um das Ausgangssignal Q auf das "H"-Niveau zu setzen. Außerdem, wenn keine duty-Steuerung ausgeführt wird, wird dem Datenanschluß D an der Flip-Flop-Schaltung 139 immer das "H"-Signal zugeführt. Eine Treiberschaltung 8 erhält das EIN/AUS-Signal, um das Schaltelement 6 ein- oder auszuschalten. Ein Einschaltdauerzähler 141 beginnt das Zählen in Synchronisation mit der Anstiegsflanke des Ausgangssignal Q der Flip-Flop-Schaltung 139 und beendet das Zählen in Synchronisation mit der Abfallflanke des Ausgangssignals Q der Flip-Flop-Schaltung 139 und löscht danach den Zählwert, wobei der Zclhlwert der Niedrigstfrequenz-Bestätigungsschaltung 135 gegeben wird. Ein erster Komparator 142 vergleicht den Einschaltdauer-Datenwert Pcon aus dem Addierer 129 mit dem Zählwert des Einschaltdauerzählers 141, um so ein Signal auszugeben, wenn beide, das Signal Pcon und der Zählwert miteinander übereinstimmen. Ein zweiter Komparator 143 vergleicht den Begrenzungsdatenwert IPcon aus der Minimalwert-Stellschaltung 138 mit dem Zählwert des Einschaltdauerzählers 141, um so ein Sig-

-Sinai auszugeben, wenn beide miteinander übereinstimmen, wobei dieses Ausgangssignal und das Ausgangssignal aus dem ersten Komparator 142 dem Löschanschluß CL der Flip-Flop-Schaltung 139 über das ODER-Tor 144 und das NOR-Tor 145 zugeführt wird. Bei der D-Typ-Flip-Flop-Schaltung 139 ist während der Schwingungstätigkeit das Q-Ausgangssignal auf "H" aufgrund des Signals Vot, das ausgegeben wird, wenn die Anschlußspannung VCE an dem Schaltelement 6 kleiner ist als die Stromversorgungsspannung Vcon, so daß der Komparator 132 die Beendigung der Resonanzdauer feststellt, und das Q-Ausgangssignal ein Einschaltsignal an die Treiberschaltung 8 gibt und den Zählvorgang des Einschaltdauerzählers 141 startet. Andererseits, wenn der Zählwert des Einschaltdauerzählers 141 in dem ersten oder zweiten Komparator 142 oder 143 verglichen wird, so daß, wenn der Wert mit dem Einschaltdauer-Datenwert Pcon oder dem Begrenzungsdatenwert IPcon übereinstimmt, die Flip-Flop-Schaltung 139 über das ODER-Tor 144 und das NOR-Tor 145 gelöscht wird, befindet sich das Ausgangssignal Q der Flip-Flop-Schaltung 139 auf dem "L"-Niveau und die Treiberschaltung 8 schaltet das Schaltelement 6 aus. Zur gleichen Zeit wird der Einschaltdauerzähler 141, nachdem das Zählen einmal gestoppt hat, hinsichtlich seines Inhalts gelöscht.

Das Bezugszeichen 146 kennzeichnet eine Schaltung für das Einstellniveau eines kleinen Gegenstandes, die den über die zweite Halteschaltung 125 zugeführten Leistungsstelldatenwert Pref erhält und die das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände ausgibt. 147 kennzeichnet eine Feststellschaltung für kleine Gegenstände, die das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände mit dem über die dritte Halteschaltung 126 über-

- SrA -

tragenen Eingangsdatenwert PAD vergleicht, so daß, wenn PAD-=PLS ist, der Löschanschluß CL der Flip-Flop-Schaltung 139 ein Löschsignal über ein NOR-Tor 148 und 145 erhält, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal Q der Flip-Flop-Schaltung 139 auf das "L"-Niveau gesetzt ist und die Treiberschaltung 8 das Schaltelement 6 ausschaltet. 149 kennzeichnet eine erste Schaltung zum Sperren der Feststellung kleiner Gegenstände, deren Sperrsignal dem NOR-Tor 158 über ein ODER-Tor 150 zugeführt wird, wodurch verhindert wird, daß die Flip-Flop-Schaltung 139 von der Feststellschaltung 47 für kleine Gegenstände über das NOR-Tor 148 gelöscht wird. 151 kennzeichnet eine Änderungsmeßschaltung zum Feststellen einer Änderung in dem Leistungsstelldatenwert Pref aus der zweiten Halteschaltung 125. Die Snderungsmeßschaltung 151 besteht aus einer Halteschaltung 152, die den Datenwert Pref(t) aus der zweiten Halteschaltung 125 erhält, und das in der vorherigen Zeitperiode erhaltene Pref(t-l) ausgibt, und aus einem Komparator 153 zum Vergleich des Ausgangssignal Pref(t-l) der Halteschaltung 152 mit dem Leistungsstelldatenwert Pref (t) .

Wenn der Vergleich in dem Komparator 153 ergibt, daß Pref(t)=*Pref (t-1) ist, v/ird sein Ausgangssignal einer zweiten Schaltung 154 zur Verhinderung der Feststellung kleiner Gegenstände gegeben, die ein Signal an das ODER-Tor 150 über das Signal aus dem Komparator 153 gibt. Außerdem kennzeichnet das Bezugszeichen 155 ein Feststelltor zur Verhinderung der Schwingung, das den Temperaturdifferenz-Datenwert ATemp aus der ersten Halteschaltung 124 erhält, um so festzustellen, daß ein Wert von ATemp auf dem logischen Wert "000000" ist (beispielsweise Digitaldaten, bestehend aus 6 Bits).

156 kennzeichnet ein Feststelltor für den Wiederbeginn der Schwingung, das den Temperaturdifferenz-Datenwert ATemp aus der ersten Halteschaltung 124 erhält, um so festzustellen, daß der Wert von ATemp beispielsweise den logischen Wert "000001^H hat oder mehr. 157 kennzeichnet Tore des Datenselektors, die mit dem Feststelltor zur Verhinderung der Schwingung 155 und dem Feststelltor für den Wiederbeginn der Schwingung 156 verbunden sind. Die Tore des Datenselektors 157 wirken auf eine Schaltung 158 ein, um die Schwingung entsprechend dem von dem Feststelltor zur Verhinderung der Schwingung 155 und dem Feststelltor für den Wiederbeginn der Schwingung 156 erhaltenen Meßsignal zu stoppen und zu starten, wodurch der an die SUB-Schaltung 128 gegebene Wert von Pref geschaltet wird. Außerdem erhalten die Datenselektortore 157 das Bit-Signal, beispielsweise die dritte Bit-Zahl niedriger Ordnung des Temperaturdifferenz-Datenwertes ATemp, das von der ersten Halteschaltung 124 ausgegeben wird, wodurch die Schaltung 158 geschaltet wird. Im einzelnen wählt die Schaltung 158 den Datenwert P'ref aus, so daß die Heizausgangsleistung 500 W beträgt, wenn das Bit-Signal auf logisch "1" ist, und den eingestellten Wert an der Einschaltdauer-Stellschaltung 127, wenn das Bit-Signal auf logisch "0" ist. Wenn die Steuerschaltung 122 die thermische Betriebsweise wählt, beginnt die Temperaturanpassungsoperation, währenddessen die Heizausgangsleistung von 1300 W oder 500 W aufgrund des dritten Bits in niedriger Ordnung auf logisch "1" oder "0", das von der ersten Halteschaltung 124 ausgegeben wird, geschaltet wird, und nachdem die eingestellte Temperatur erreicht ist, wiederholen die Ausgangssignale des Feststelltores zur Verhinderung der Schwingung 155 und des Feststelltores für den Wiederbeginn der Schwingung 156 den Oszil-

lationsstopp und den Heizvorgang bei 1300 W (eingestellte Maximal-Eingangsleistung). Das Bezugszeichen 159 kennzeichnet einen Zeitzähler, der beginnt die Zeit zu zählen, wenn das von der ersten Halteschaltung 124 ausgegebene Bit-Signal an der dritten Bit-Stelle in niedriger Ordnung auf logisch "1" ist, und nach dem Zählen einer vorbestimmten Zeitperiode zeigt er den Datenselektortoren 157 das Umschalten von 500 W auf 1300 W an, und der Zeitzähler 159 stoppt seine Inhalte zu löschen, wenn das Bit-Signal logisch "0" wird. Die Datenselektortore 157 dienen als das Zuvorerwähnte, wenn der Steuerschalter 122 auf die Temperatursteuerseite gestellt ist. 160 kennzeichnet eine dritte Schaltung zur Verhinderung der Feststellung kleiner Gegenstände, die mit den Datenselektortoren 157 verbunden ist, und wenn von diesen die Anzeige für das Umschalten von 500 W auf 1300 W gegeben wird, gibt sie das Feststellausgangssignal an das ODER-Tor 150.

Die Fign. 23A bis 23H sind Ausführungsbeispiele konkreter Schaltungsausführungen der Steuerschaltung des Induktions-Heizgerätes, in der die Komponenten, die solchen in Fig. 22 entsprechen, und die Signallinien, die solchen in diesen Zeichnungen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Steuerschaltung des Ausführungsbeispiel, das wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, und das thermisch arbeitet, erläutert.
30

Wenn der Steuerschalter 122 die thermische Betriebsweise auswählt, wird das Kochgeschirr 12 aufgeheizt, währenddessen die Hexzausgangsleistung in Abhängigkeit vom dritten Bit-Signal in niedriger Ordnung und ent-

- zn -

■ weder auf logisch "1" oder auf "0" bei dem von der ersten Halteschaltung 124 ausgegebenen Temperaturdifferenz-Datenwert ATemp von 500 W auf 1300 W. Nach dem Zeitpunkt, an dem die durch die Temperaturmeßschaltung 114 gemessene Temperatur Tth die von der Temperatureinstellschaltung 115 eingestellte Temperatur Tref erreicht hat (die Zeit, wenn der Temperaturdifferenz-Datenwert ATemp auf logisch "000000" ist), wiederholen die Ausgangssignale aus dem Feststelltor zur Verhinderung der Schwingung 155 und dem Feststelltor für den Wiederbeginn der Schwingung 156 den Schwingungsstopp und das Aufheizen mit einer Heizausgangsleistung von 1300 W (maximale Einstelleistung).

Fig. 24 zeigt die durch die Temperaturmeß schaltung 114 festgestellte Temperatur (dargestellt durch die ausgezogene Linie) und die aktuell gemessene Temperatur Toil des Öls im Kochgeschirr 12 (dargestellt durch eine unterbrochene Linie), wenn die zuvorgenannte thermische Betriebsweise ausgeführt wird. Fig. 24(a) zeigt das Obige bei Anwendung eines Kochgeschirrs 12, dessen Boden hinsichtlich seiner Dicke kleiner ist und sich abseits von der Mitte der oberen Geräteplatte befindet. Fig. 24(b) zeigt das Obige bei Anwendung eines Kochgeschirrs mit hoher thermischer Leitfähigkeit und dessen Boden in engem Kontakt mit der oberen Platte ist. Fig. 24 (c) zeigt das Obige bei Anwendung eines Kochgeschirrs, dessen Boden dicker ist und das in engem Kontakt mit der oberen Platte ist. Außerdem zeigen die Fign. 25(a) bis 25 (c) das konventionelle Induktions-Heizgerät, wie zuvor erwähnt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden, da das aktuelle Heizen alternativ zwischen 1300 W und 500 W wiederholt

wird, bis die Meßtemperatur den Zeitpunkt erreicht hat, an dem die eingestellte Temperatur Pref erhalten wird, das Kochgeschirr 12 und das öl darin graduell erhitzt, und das gesamte System mit dem Gerät der Erfindung, dem Kochgeschirr 12 und dem Inhalt darin ist in einem ungefähren thermischen Gleichgewichtszustand. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt daher das zu dem Zeitpunkt TA mögliche Kochen, wenn die Meßtemperatur Tth die eingestellte Temperatur Tref erreicht. Im Gegensatz hierzu, zeigt das in Fig. 25 gezeigte konventionelle Beispiel das zu dem Zeitpunkt Tl nach dem Ablauf mehrerer Minuten von dem zuvorgenannten Zeitpunkt TA mögliche Kochen. Entsprechend vermindert dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung den Stromverbrauch, dadurch das nicht nutzlos geheizt wird.

Als nächstes wird der Vorgang zur Feststellung einer ungeeigneten Last durch die Steuerschaltung dieses Ausführungsbeispiels erläutert.

Bei der Steuerschaltung dieses Ausführungsbeispiels wird die Heizausgangsleistung, wenn die Ausgangsleistungs-Betriebsart ausgewählt ist, durch die Eingangsleistungs-Stellschaltung 116 gemessen und durch die A/D-Wandlerschaltung 121 in den Leistungssteildatenwert Pref mit der Zeitgebung für das MINT-Signal konvertiert und dann an die Schaltung 158 und die Niveau-Einstellschaltung 146 für kleine Gegenstände über die zweite Halteschaltung 125 übertragen, wobei die Schaltung 156 während der Ausgangsleistungs-Betriebsart den Leistungsstelldatenwert Pref auswählt, um ihn der Einschaltdauer-Stellschaltung 127 zuzuführen. Der von der Eingangsmeßschaltung 113 gemessene Eingangsstromwert wird durch die A/D-Wandlerschaltung

121 in den Eingangsdatenwert PAD mit der Zeitgebung des Abtastsignals SAMPLE konvertiert und dann an die Einschaltdauer-Stellschaltung 127 und die Feststellschaltung 147 für kleine Gegenstände über die dritte Halteschaltung 126 übertragen, wobei die Einschaltdauer-Stellschaltung 127, wie zuvor erwähnt, den Einschaltdauer-Datenwert Pcon durch den Leistungsstelldatenwert Pref und den Eingangsdatenwert PAD korrigiert, und das korrigierte Signal Pcon an den ersten Komparator 142 sendet, was durch die folgende Rekursionsformel gegeben ist:

Pcon(k) = Pcon(k-l) + (Pref(k-l) - PAD(k-l)).

Das Zeitdiagramm zu diesem Zeitpunkt ist in Fig. 26 gezeigt, in welchem die Bezugszeichen #14, #27 und #28, die in den Fign. 23-G, -A und -B gezeigten Flip-Flop-Schaltungen kennzeichnen.

Andererseits wird das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände des Leistungseinstell-Datenwertes Pref, das durch die Einstell-Niveauschaltung 146 für kleine Gegenstände korrigiert ist, verglichen mit dem Datenwert PAD, um dadurch die Feststellung kleiner Gegenstände auszuführen. Mit anderen Worten, wenn der Wert von PAD kleiner wird als das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände, das entsprechend einer Zunahme und Abnahme des Leistungseinstell-Datenwertes Pref korrigiert ist, und unter der Annahme, daß die Last des kleinen Gegen-Standes in der Nähe der Heizwicklung 4 angeordnet ist, gibt die Feststellschaltung 147 für kleine Gegenstände ein Löschsignal an die Flip-Flop-Schaltung 139 über ein NOR-Tor 148 und ein NOR-Tor 145.

Da jedoch das Anfahren (Soft Start) bei den anfänglichen Schwingungen des Inverters ausgeführt wird, ist der Leistungseinstell-Datenwert Pref größer, jedoch der Einschaltdauer-Datenwert Pcon ist kleiner, so daß man befürchten muß, das die Feststellschaltung 147 für kleine Gegenstände die Feststellung kleiner Gegenstände ausführt. Daher gibt während des Anfahrvorganges die erste Schaltung 149 zur Verhinderung der Feststellung kleiner Gegenstände das Signal an das NOR-Tor 148, jedoch ist die Feststellschaltung 147 für kleine Gegenstände vorbereitet, das Signal nicht an das Flip-Flop 139 zu geben. Das Zeitdiagramm zu diesem Zeitpunkt ist zusätzlich in Fig. 27 gezeigt, in der die Bezugszeichen #13 und #14 zwei Flip-Flop-Schaltungen kennzeichnen, die die erste Schaltung 149 zur Verhinderung der Feststellung kleiner Gegenstände, wie in Fig. 23-G gezeigt, bilden.

Selbst wenn die Eingangsleistungs-Stellschaltung 117 angesteuert wird, um den Leistungssteil-Datenwert Pref anzuheben, ändert sich der Eingangsdatenwert PAD bis zum nächsten Abtastzeitpunkt nicht. Daher ändert sich der Eingangsdatenwert PAD nicht aus der Tatsache, daß das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände aufgrund eines Anstieges des Leistungsstell-Datenwertes Pref ansteigt, wodurch zu befürchten ist, daß die Feststellschaltung 147 für kleine Gegenstände die Feststellung kleiner Gegenstände ausführt. Die Änderungserkennungsschaltung 151 jedoch mißt ob der Leistungsstell-Datenwert Pref zunimmt oder ob nicht, so daß, wenn der Leistungssteil-Datenwert Pref ansteigt, das ist, wenn man Pref(t)>Pref(t-1) erhält, das an der Flip-Flop-Schaltung #51 der ersten Schaltung 149 zur Verhinderung der Feststellung kleiner Gegenstände ausgegebene Signal

ο auf das "H"-Niveau gesetzt ist, um die Feststellung kleiner Gegenstände für die Periode zwischen dem Haltezeitpunkt für den Leistungsstell-Datenwert Pref, das ist der Zeitpunkt für das dint-Signal in Synchronisation mit dem MINT-Signal bis zum dem Haltezeitpunkt für den Eingangsdatenwert PAD, das ist der Zeitpunkt des Abtastsignals SAMPLE, durch die dritte Halteschaltung 126 zu verhindern. Das Zeitdiagramm zu diesem Zeitpunkt ist in Fig. 28 gezeigt. Zusätzlich sind in Fig. 23-G die Flip-Flop-Schaltungen #50 und #51 und das NOR-Tor 62 gezeigt.

Darüber hinaus ist in einem solchen Apparat, wenn die thermische Betriebsart ausgeführt wird, der durch die Eingangsleistungs-Stellschaltung 117 gesetzte Wert, wie zuvor erwähnt, auf 1300 W eingestellt, und die Datenselektortore 157 steuern an, um der Schaltung 158 zu erlauben, Pref oder P'ref auszuwählen, um dadurch zwischen einer Heizausgangsleistung von 1300 W oder 500 W zu entscheiden. Wenn daher die Heizausgangsleistung von 500 W auf 1300 W umgeschaltet wird, ist zu befürchten, daß selbst eine geeignete Last als kleiner Gegenstand, ähnlich wie zuvor, beurteilt wird. Um dies zu verhindern, sendet in dieser Steuerschaltung, wenn die Datenselektortore 157 die Schaltung 158 ansteuert, um die Heizausgangsleistung von 500 W auf 1300 W umzuschalten, die dritte Schaltung 160 zur Verhinderung der Feststellung kleiner Gegenstände auch das Sperrsignal an das ODER-Tor 150, so daß das Sperrsignal kontinuierlich bis zum Zeitpunkt des darauf folgenden Haltens des Eingangsdatenwertes PAD ausgegeben wird, mit anderen Worten, bis zum Zeitpunkt des nächsten Abtastsignals SAMPLE.

Fig. 29 ist ein Zeitdiagrainm, das die Arbeitsweise der Niedrigstfrequenz-Bestätigungsschaltung 135 zur Bestätigung, daß die Schwingungsfrequenz des Inverters 20 kHz oder mehr beträgt, zeigt. Die Niedrigstfrequenz-Bestätigungsschaltung 135 mißt innerhalb einer Periode des Abtastsignals SAMPLE, ob die Schwingungsfrequenz 20 kHz oder mehr beträgt, mit anderen Worten, ob die Zeitspanne zwischen dem Beginn der Ausschaltdauer des Schaltelementes 6 bis zur nächsten Ausschaltperiode 50 μ sec oder weniger beträgt, so daß, wenn die Zeitspanne 50 |i see übertrifft, das Schaltelement 6 ausgeschaltet ist und ein Zählwert des Einschaltdauerzählers 141 zu diesem Zeitpunkt in einer Datenhalteschaltung 161 mit dem Bauteil HC 40174 (in Fig. 23-G gezeigt) gehalten wird, wodurch er an den Selektor 136 gegeben werden kann. In der Niedrigstfrequenz-Bestätigungsschaltung 135, wie in Fig. 29 entnehmbar, wird wenn das Ausgangssignal des Q-Anschlusses des Flip-Flops #37, das ist die Komponente der Schaltung 135, ansteigt, dessen Signal dem KB-Anschlüssen von 4019 "OL" und 4019 "OM" zugeführt, die den Datenselektor 136 bilden, wodurch die Daten von der Datenhalteschaltung 161 von dem Datenselektor 136 ausgewählt werden können.

Bei einem solchen Induktions-Heizgerät kann, wenn das Ausgangsleistungs-Betriebssystem den Heizvorgang ausführt, die Heizleistung durch die Eingangsleistungs-Stellschaltung 117 zu Beginn auf weniger als 200 W eingestellt sein. In einem solchen Fall ist der Leistungssteil-Datenwert Pref, der von der A/D-Wandlerschaltung 121 Analog/Digital-konvertiert wird und durch die zweite Halteschaltung 125 gehalten wird, klein, wodurch der durch die Eingangsleistungs-Meßschaltung 13 festgestellte Eingangsstromwert ebenfalls klein ist. Ent-

sprechend wird der Eingangsdatenwert PAD des analog/-digital-konvertierten Eingangsstromwertes klein, so daß ein Unterschied im Signal PAD in einem Lastzustand schwerlich in Erscheinung tritt, und es schwierig macht, eine ungeeignete Last, wie beispielsweise eine Last eines kleinen Gegenstandes zu diskriminieren. Um einen derartigen Nachteil zu eliminieren, arbeitet die Schaltung 158 wie folgt: Kodierer 63 und 64 (beide in Fig. 23B gezeigt) innerhalb der Schaltung 158 setzen den Datenwert APref auf einen vorbestimmtes Niveau, und der erste Leistungssteil-Datenwert Pref(l), der nach dem Beginn der Inverterschwingung analog/digital-konvertiert ist, wird durch die Komparatoren 4585 "CIL" und "CIM" (beide in Fig. 23B gezeigt) verglichen, so daß der größere entweder Pref(l) oder APref von den Datenselektoren 4019 "UL" und "UM" (beide in Fig. 23B gezeigt) ausgewählt wird und der SUB-Schaltung 128 zugeführt wird. Daher erhält man, wenn Pref (1)<APref ist, die folgenden Gleichungen:

Pcon(l) = Soft

Pcon(2) = Soft + (APref - PAD(I)).

Der nächste Einschaltdauer-Datenwert Pcon wird umgewandelt, um die folgende Gleichung zu erhalten:

Pcon(3) = Pcon(l) + (Pref - PAD(2)).

Auf diese Weise wird ein normaler Ausgangsleistungssteuerungszustand wiederhergestellt. Eine derartige Zeitsteuerung wird durch die zuvor genannten Flip-Flop-Schaltungen #26 und #27 (siehe Fig. 23A) ausgeführt.

Deshalb ist die gekoppelte Induktivität mit der Heizungswicklung größer, so daß selbst eine Last, deren Eingangsleistung nicht so schnell angehoben wird, nicht fehlerhaft als kleiner Gegenstand feststellt wird. Das Zeitdiagrairan zu diesem Zeitpunkt ist in Fig. 30 gezeigt. Eine solche Schaltung 158 arbeitet auch, um das Signal Pcon zu variieren, indem das Feststellniveau PLS für kleine Gegenstände an der Niveau-Stellschaltung 146 für kleine Gegenstände entsprechend der Änderung im Signal Pcon korrigiert wird, um zweimal zurückgesetzt zu werden.

Fig. 31 zeigt die Zeitsteuerung einer A/D-Umwandlung in der A/D-Wandlerschaltung 121, in der die Dauer der Basistaktgebung vergrößert ist. In dieser Darstellung ist der von der Eingangsmeßschaltung 113 festgestellte Eingangsstrom, wie zuvor erwähnt, analog/digital in den Eingangsdatenwert PAD mit der Zeitsteuerung für das Abtastsignal SAMPLE umgewandelt und die von der Temperaturdifferenz-Meßschaltung 116 festgestellte Temperaturdifferenz und die durch die Eingangsleistungs-Stellschaltung 117 eingestellte Eingangsleistung werden in einen Temperaturdifferenz-Datenwert ATemp und einen Leistungssteil-Datenwert Pref mit den ZeitSteuerungen für das MINT-Signal konvertiert, um nicht die Zeitsteuerungen untereinander zu überlagern. Mit anderen Worten, wird in diesem Ausführungsbeispiel die A/D-Umwandlung aus dem eingestellten Eingangswert in den digitalen Leistungseinstell-Datenwert Pref mit der Zeitgebung für den Erhalt des MINT-Signals auf viermal einmal ausgeführt und die Umwandlung von dem Temperaturdifferenzsignal in den digitalen Temperaturdifferenz-Datenwert ATemp wird mit der Zeitgebung für den Empfang des MINT-Signals auf sechzehnmal einmal aus-

- 66 -

geführt, um die Zeitgebung untereinander nicht zu überlagern.

In der Steuerschaltung dieses Ausführungsbeispiels ist auch der Zählwert des Einschaltdauerzählers 141 entsprechend dem des ResonanzdauerZählers 133 begrenzt, wodurch eine Einschaltdauerlänge begrenzt wird, um den überstromschutz ähnlich dem Zuvorerwähnten anzunehmen. Auch die Bestätigungsschaltung 135 für die niedrigste Frequenz ist die gleiche wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 17, und begrenzt die Einschaltdauerlänge, um die Schwingungsfrequenz des Inverters nicht unter 20 kHz fallenlassen.

Wenn entsprechend das Kochgeschirr 12 hinsichtlich der äquivalenten Induktivität kleiner ist oder größer ist, wird ein solcher Aufbau in der Einschaltzeit begrenzt, selbst wenn der durch die Einschaltdauer-Stellschaltung 117 eingestellte Wert größer gemacht wird, wodurch die aktuelle Heizausgangsleistung, wie in Fig. 32 gezeigt, nicht über einen bestimmten eingestellten Wert zunimmt, woraus sich ein Nachteil in der Anwendung ergibt. Um einen solchen Nachteil zu vermeiden, erzeugt die Steuerschaltung des Ausführungsbeispiels durch die 4008 "FL" und "FM" (siehe Fig. 23F) innerhalb der Korrekturschaltung 137 eine Differenz "52-Pref", indem Pref von einem Zählwert "52" (in binärer Notation "110100") des Zählwertes des Einschaltdauerzählers 141 abgezogen wird, die der maximal eingestellten Eingangsleistung von 1300 W entspricht. Der Wert "52-Pref" und der Datenwert IP'con aus dem Datenselektor 136 werden verwendet, um IP'con-(52-Pref)/2 durch 4008 "GL" und "GM" (siehe Fig. 23G) zu berechnen, dessen Wert als der Begrenzungsdatenwert IPcon für die Einschaltdauer ausgegeben wird,

wobei IPcon mit dem von der Minimalwert-Stellschaltung 138 eingestellten Signal BPcon verglichen wird. Wenn IPconsBPcon ist, kann IPcon an den zweiten Komparator 143 gegeben werden, und wenn IPcon-eSPcon ist, kann dasgleiche mit BPcon geschehen. Daher nimmt, wie in Fig. 33 gezeigt, die Heizausgangsleistung entsprechend einem Anstieg des eingestellten Wertes der Eingangsleistung zu, was für die Anwendung nachteilig ist. Die Minimalwert-Stellschaltung 138 stellt auch den Minimalwert von IPcon ein, um eine Differenz zwischen den Eingangsleistungen aufgrund der ungeeigneten Belastung und einer geeigneten klarzustellen, wodurch eine genaue Lastfeststellung möglich ist. Fig. 34 zeigt das Zeitdiagramm, das die Operationen der vierten Halteschaltung 134, des Datenselektors 136, der Korrekturschaltung 137 und der Minimalwert-Stellschaltung 138 wiedergibt, wobei die Zeitbasis der Basistaktgebung vergrößert ist.

Zusätzlich werden die in den Steuer schaltungen, die in den Fign. 23A bis H gezeigt sind, verwendeten Teile hinsichtlich der Artikelbezeichnung, Funktion und dem Hersteller in der folgenden Tabelle angegeben.

67 -

TABELLE

Artikel Nr.

Funktion

Hersteller

HD 14559	Sukzessive Approxi	Hitachi
	mation Register
μ PD 603D	D/A-Konverter (6 Bits)	NEC
40174	D-FF (6 Bits)	Toshiba
4019	UND-ODER (4 Bits)	Tokyo Sanjο
	Datenselektor
4008	Voll-Addierer (4 Bits)	Toshiba
4585	Komparator (4 Bits)	Moto Rora
4024	7-Stufen-Zähler	NEC
HC 85	Komparator (4 Bits)	Moto Rora
LS 283	Voll-Addierer (4 Bits)	Hitachi
40175	D-FF (4 Bits)	Toshiba
HC 4024	7-Stufen-Zähler	Moto Rora
4015	Schieberegister (4 Bits)	NEC

Wie aus dem Vorangegangenen ersichtlich, wird bei diesem Ausführungsbeispiel in der thermischen Betriebsart die Heizausgangsleistung alternativ zwischen 500 W und maximal 1300 W umgeschaltet, während die von der Temperaturmeßschaltung 140 gemessene Temperatur Tth auf die eingestellte Temperatur Pref ansteigt. Daher ist die Heizleistung in dem Heizprozeß, bis die Meßtemperatur Tth die eingestellte Temperatur Pref erreicht hat, effektiv genutzt.

Dieses Ausführungsbeispiel weist auch eine Verhinderungseinrichtung auf zur Verhinderung eines Schwingungsstopps durch die Feststellschaltung für ungeeignete Last aus einer Änderung in dem Wert des Leistungsstell-Datenwertes Pref bis der nächste Eingangsstrom-

wert Analog/Digital konvertiert ist, um einen neuen Eingangsdatenwert PAD zu geben, wodurch der Schwingungs stopp aufgrund der Feststellschaltung für ungeeignete Last aus einer Änderung in Pref verhindert wird zu einer in PAD, wodurch der Nachteil des Stoppens der Gerätefunktion aufgrund eines Fehlverhaltens durch eine geeignete Last während des Heizvorganges wegfällt und auf diese Weise eine exakte Lastfeststellung ermöglicht wird.
10

Zusätzlich ist die Steuerschaltung des Induktions-Heizgerätes bei einem Induktions-Heizgerät anwendbar, das durch Betriebssteuerung gesteuert wird.

Claims (1)

1. ANSPRÜCHE

   1. Induktions-Heizgerät

   - mit einer Gleichrichterschaltung zur Gleichrichtung einer Wechselstromquelle,

   - mit einer mit dieser Gleichrichterschaltung verbundenen Induktions-Heizwicklung, und

   - mit einem mit dieser Induktions-Heizwicklung verbundenen Schaltelement,

   so daß das Schaltelement EIN/AUS-gesteuert ist, damit die Induktions-Heizwicklung einen Oszillationsstrom erzeugen kann,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Einschaltzeitpunkt-Erkennungsschaltung zur Feststellung des Schaltelement-Einschaltzeitpunkts das Schaltelement (6) einschaltet,

   - daß ein Zeitzähler (21) für die Einschaltdauer, bei einem Ausgangssignal (Pcon) aus der Einschaltzeitpunkt-Erkennungsschaltung die Zeitzählung f startet, ψ

   - daß eine Einschaltdauer-Stellschaltung (18) einen * Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) entsprechend der Dauer, während der das Schaltelement (6) eingeschaltet sein soll, digital hält,

   - so daß, wenn ein Zeitzählwert des Zeitzählers (21) für die Einschaltdauer mit einem in der Einschaltdauer-Stellschaltung (18) gehaltenen Wert übereinstimmt, das Schaltelement (6) ausgeschaltet wird.

   υ - η -

   2. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltdauerzähler (21) ein Taktimpulssignal aus einem separaten Taktimpulsgenerator erhält.

   3. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leistungswählschaltung (16) zum Einstellen eines Heizausgangs-

   „ wertes vorgesehen ist und daß eine Einschaltdauer-

   Φ Stellschaltung (18) einen Einschaltdauer-Datenwert

   (Pcon) entsprechend der Dauer, während der das Schaltelement (6) eingeschaltet sein soll, digital ausgibt und hält, um die von der Leistungswählschaltung (16) eingestellte Heizausgangsleistung zu erhalten.

   4. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anfahrschaltung (44) als Anfangswert des von der Einschaltdauer-Stellschaltung gehaltenen Einschaltdauer-Da-

   tenwertes (Pcon) einen Digital-Datenwert mit einem

   kleineren Wert als den in der Leistungswählschaltung (16) gesetzten Heizausgangswert ausgibt.

   5. Induktions-Heizgerät

   - mit einer Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten einer Wechselstromquelle,

   - mit einer mit der Gleichrichterschaltung verbundenen Induktionsheizwicklung,

   - mit einem Resonanzkondensator, der zusammen mit der Induktionsheizwicklung eine Resonanzschaltung bildet und

   - mit einem mit der Resonanzschaltung verbundenen , Schaltelement, damit die Resonanzschaltung einen

   Resonanzstrom erzeugen kann,

   so daß das Schaltelement Ein/Aus-gesteuert ist, damit die Resonanzschaltung den Resonanzstrom erzeugen kann,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Leistungswählschaltung (16) zum Einstellen eines Heizausgangswertes diesen als digitalen Leistungsstell-Datenv/ert (Pref) ausgibt,

   - daß eine Einschaltdauer-Stellschaltung (18) einen ^ Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) entsprechend der * Dauer, während der das Schaltelement (6) einge- " schaltet sein soll, digital ausgibt und Mit, um die von der Leistungswählschaltung eingestellte Heizausgangsleistung zu erhalten,

   - daß eine Resonanzdauer-Erkennungsschaltung (19) nach dem Ausschalten des Schaltelementes (6) die Resonanzdauer, während der die Anschlußspannung des Schaltelementes (6) größer ist als eine vorbestimmte Spannung, mißt,

   - daß eine überstromschutzschaltung (20) in der j von der Resonanzdauer-Erkennungsschaltung (19) *|^v festgestellten Resonanzdauer die Zeit zählt und _a einen digitalen Datenwert entsprechend dem Ergebnis der Zeitzählung als digitalen Begrenzungsdatenwert (Icp) setzt und

   - daß ein Zeitzähler (21) für die Einschaltdauer die Zeitzählung durch Umschalten des Schaltelementes (6) startet, so daß, wenn das Ergebnis der Zeitzählung mit dem Einschaltdauerdatenwert (Pcon) oder dem Begrenzungsdatenwert (Icp) übereinstimmt, das Schaltelement ein Ausschaltsignal erhält.

   6. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltdauerzähler (21) ein Taktimpulssignal aus einem separaten Taktimpuls generator erhält.

   7. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anfahrschaltung

   (44) als Anfangswert des von der Einschaltdauer-Stellschaltung gehaltenen Einschaltdauer-Datenwertes (Pcon) einen Digital-Datenwert mit einem kleineren Wert als den in der Leistungswählschaltung

   (16) gesetzten Heizausgangswert ausgibt.

   8. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltdauerdatenwert (Pcon) des Ausgangssignals aus der Einschaltdauer-Stellschaltung (18) dem Zeitzähler (21) für die Einschaltzeit über eine Schalteinrichtung zuführbar ist, so daß das Schaltelement (6), nur wenn der Zeitzählwert von dem Zeitzähler(21) für die Einschaltzeit mit dem Begrenzungsdatenwert (Icp) übereinstimmt, ein Ausschaltsignal erhält.

   9. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung nur angesteuert werden kann, wenn der Heizausgangswert auf ein Maximum gesetzt ist.

   10. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrekturschaltung (137) zur Korrektur des Begrenzungsdatenwertes (Icp) vorgesehen ist, um diesen entsprechend der Vergrößerung des Leistungsstelldatenwertes (Pref) zu vergrößern.

   Induktions-Heizgerät

   - mit einer Gleichrichterschaltung zur Gleichrichtung einer Wechselstromquelle,

   - mit einer mit dieser Gleichrichterschaltung verbundenen Induktions-Heizwicklung, und

   - mit einem mit dieser Induktions-Heizwicklung verbundenen Schaltelement,

   so daß das Schaltelement EIN/AUS-gesteuert ist, damit die Induktions-Heizwicklung einen Oszillationsstrom erzeugen kann,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Eingangsstrommeßschaltung (11) den Eingangsstromwert aus der Wechselstromquelle mißt,

   - daß eine A/D-Wandlerschaltung (13) den von der Eingangsstrommeßschaltung (11) festgestellten Eingangsstromwert in einen digitalen Eingangsdatenwert (PAD) umwandelt,

   - daß eine Leistungwählschaltung (16) zum Einstellen eines Heizausgangswertes und zum Ausgeben desselben diesen als einen digitalen Leistungsstelldatenwert (Pref) ausgibt,

   - daß eine Einschaltdauer-Stellschaltung (18) den digitalen Einschaltdauerdatenwert (Pcon) entsprechend der letzten Einschaltdauer des Schaltelementes (6) hält und den letzten Einschaltdauerdatenwert (Pcon) durch den von der A/D-Wandlerschaltung (13) gegebenen Eingangsdatenwert (PAD) und den von der Leistungswählschaltung (18) gegebenen Leistungsstelldatenwert (Pref) korrigiert, wodurch der nächste Einschaltdauerdatenwert Pcon ausgegeben und gehalten wird und

   - daß ein Zeitzähler (21) für die Einschaltdauer

   die Zeitzählung startet, wenn das Schaltelement (6) eingeschaltet ist, und ein Ausschaltsignal an das Schaltelement (6) gibt, wenn das Ergebnis der Zeitzählung mit dem in der Einschaltdauer-Stellschaltung (18) gehaltenen Einschaltdauerdatenwert (Pcon) übereinstimmt.

   12. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die A/D-Wandlerschaltung (13) den Eingangsstrom in einer Phase, in der das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung (1) im wesentlichen auf seinem Spitzenwert ist, abtastet.

   13. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltdauerzähler (21) ein Taktimpulssignal aus einem separaten Taktimpulsgenerator erhält.

   14. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer-Stellschaltung (18)

   - mit einer Subtraktionsschaltung (17) , um eine Differenz zwischen dem digitalen Eingangsdatenwert (PAD) mit m-Bits und dem digitalen Leistungsstelldatenwert (Pref) mit m-Bits zu erhalten, und

   - mit einem Addierer (42) versehen ist, der einen
   neuen Einschaltdauerdatenwert (Pcon) ausgibt, indem er den darin als digitalen Datenwert mit m-Bits (n 2r m) gehaltenen Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) , der der Dauer, während der das Schaltelement eingeschaltet sein soll, entspricht, nur in einem Umfang von (Pref-PAD) des Rechenergebnisses der Subtraktionsschaltung (17) ändert.

   15. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer-Stellschaltung (18) einen neuen Einschaltdauerdatenwert (Pcon) in einer Phase ausgibt, in der das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung (1) in der Nähe des Null-Niveaus ist.

   16. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenlöschschaltung (41) vorgesehen ist, die den Wert (Pref-PAD) des Rechenergebnisses der Subtraktiousschaltung (17) zu Null setzt.

   17. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekoder (42') vorgesehen ist, der alle Bits des Einschaltdauer-Datenwertes (Pcon) auf den Wert "1" dekodiert, wenn der Addierer (42) ein Ubertragungssignal (CARRY) ausgibt.

   18. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anfahrschaltung (44) als Anfangswert des von der Einschaltdauer-Stellschaltung gehaltenen Einschaltdauer-Datenwertes (Pcon) einen Digital-Datenwert mit einem kleineren Wert als den in der Leistungswählschaltung (16) gesetzten Heizausgangswert ausgibt.

   19. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltdauerdatenwert (Pcon) des Ausgangssignals aus der Einschaltdauer-Stellschaltung (18) dem Zeitzähler (21) für die Einschaltzeit über eine Schalteinrichtung zuführbar ist, so daß das Schaltelement (6) , nur wenn der Zeitzählwert von dem Zeitzähler (21) für die Einschaltzeit mit dem Begrenzungsdatenwert (Icp) übereinstimmt, ein Ausschaltsignal erhält.

   20. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung nur betätigt werden kann, wenn der Heizausgangswert auf ein Maximum gesetzt ist.

   21. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die A/D-Wandlerschaltung das Eingangssignal nur einmal innerhalb mehrerer Abtastzyklusperioden in einen digitalen Datenwert umwandelt.

   22. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Ä'nderungsberechnungsschaltung

   eine Änderung APcon des Einschaltdauer-Datenwertes Pcon berechnet,

   - daß eine Änderungsberechnungsschaltung eine Änderung APAD des Eingangsdatenwertes PAD berechnet und

   - daß eine Komparatorschaltung die Änderung APcon
   mit der Änderung APAD vergleicht, wodurch festgestellt wird, ob eine Last geeignet oder ungeeignet ist.

   23. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorschaltung feststellt, daß eine Last ungeeignet ist, wenn die Änderungen APcon und APAD die Beziehung |APcon|s»k |ΔΡΑϋ| untereinander haben, wobei k eine Konstante ist.

   24. Induktions-Heizgerät

   - mit einer Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten einer Wechselstromquelle,

   - mit einer mit der Gleichrichterschaltung verbundenen Induktionsheizwicklung,

   - mit einem Resonanzkondensator, der zusammen mit der Induktionsheizwicklung eine Resonanzschaltung bildet,

   - mit einem mit der Resonanzschaltung verbundenen Schaltelement, damit die Resonanzschaltung einen Resonanzstrom erzeugen kann und

   - mit einer entgegengesetzt parallel zu dem
   Schaltelement geschalteten Diode,

   so daß das Schaltelement Ein/Aus-gesteuert ist, damit die Resonanzschaltung den Resonanzstrom erzeugen kann,
   dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Leistungswählschaltung (16) zum Einstellen eines Heizausgangswertes vorgesehen ist,

   - daß eine Einschaltzeitpunkt-Erkennungsschaltung zur Feststellung des Schaltelementzeitpunkts das Schaltelement (6) einschaltet,

   - daß eine Diodeneinschaltzeit-Erkennungsschaltung (19D) die Diodeneinschaltzeit, in der ein Rückstrom durch die Diode (7) fließt, mißt,

   daß ein Zeitzähler (48) für die Einschaltdauer die Zeitzählung beginnt, wenn die Diodeneinschalt zeit-Erkennungsschaltung (19D) das Ende der Die— deneinschaltzeit feststellt, und
   daß eine Einschaltdauer-Stellschaltung (18)
   einen Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) entsprechend der Dauer, während der das Schaltelement (6) eingeschaltet sein soll, digital ausgibt und hält, um die von der Leistungswählschaltung eingestellte Heizausgangsleistung zu erhalten,
   so daß, wenn ein Zeitzählwert des Zeitzählers (48) für die Einschaltdauer mit dem in der Einschaltdauer-Stellschaltung (18) gehaltenen Wert übereinstimmt, das Schaltelement (6) ausgeschaltet wird.

   25. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltdauerzeitzähler (48) ein Taktimpulssignal (47) aus einem separaten Taktimpulsgenerator erhält.

   26. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anfahrschaltung (44) als Anfangswert des von der Einschaltdauer-Stellschaltung gehaltenen Einschaltdauer-Datenwertes (Pcon) einen Digital-Datenwert mit einem kleineren Wert als den in der Leistungswählschaltung (16) gesetzten Heizausgangswert ausgibt.

   - IS -

   27. Induktions-Heizgerät

   - mit einer Gleichrichterschaltung zur Gleichrichtung einer Wechselstromquelle,

   - mit einer mit dieser Gleichrichterschaltung verbundenen Induktions-Heizwicklung, und

   - mit einem mit dieser Induktions-Heizwicklung verbundenen Schaltelement,

   - so daß das Schaltelement EIN/AUS-gesteuert ist, damit die Induktions-Heizwicklung einen Oszillationsstrom erzeugen kann,

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Eingangsstrommeßschaltung (11) den Eingangsstromwert aus der Wechselstromquelle mißt,

   - daß eine Leistungwählschaltung (16) zum
   Einstellen eines Heizausgangswertes vorgesehen ist,

   - daß eine A/D-Wandlerschaltung den von der Eingangsstrommeß schaltung festgestellten Eingangsstromwert und den an der Leistungswählschaltung (16) eingestellten Heizausgangswert in einen digitalen Eingangsdatenwert (PAD) bzw. einen digitalen Leistungsteil-Datenwert (Pref) umwandelt,

   - daß eine Einschaltdauer-Stellschaltung (18) den digitalen Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) entsprechend der letzten Einschaltdauer des Schaltelemtentes (6) hält und den letzten Einschaltdauerdatenwert Pcon durch den Eingangsdatenwert (PAD) und den Leistungwähldatenwert (Pref) korrigiert, um dadurch den nächsten Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) zu halten und auszugeben,

   - daß ein Zeitzähler (21) für die Einschaltdauer die Zeitzählung startet, wenn das Schaltelement

   (6) eingeschaltet ist und ein Ausschaltsignal an das Schaltelement (6) gibt, wenn das Ergebnis der Zeitzählung mit dem in der Einschaltdauer-Stellschaltung (18) gehaltenen Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) übereinstimmt

   - daß eine Speichereinrichtung als Adresseneingangssignal das Ausgangssignal aus der Leistungswählschaltung (16) erhält, wodurch in der Speichereinrichtung entsprechend jeder Adresse jedes unterschiedliche Feststellniveau (PLS) für kleine Gegenstände gespeichert ist und

   - daß eine Komparatorschaltung durch Vergleich des Eingangsdatenwertes (PAD) mit dem Feststellniveau (PLS) für kleine Gegenstände, einen kleinen Gegen stand feststellt.

   28. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die A/D-Wandlerschaltung (13) den Eingangsstrom in einer Phase, in der das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung (1) im wesentlichen auf seinem Spitzenwert ist/ abtastet.

   29. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltdauerzähler (21) ein Taktimpulssignal aus einem separaten Taktimpulsgenerator erhält.

   30. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Einschaltdauer-Stellschaltung (18)

   - mit einer Subtraktionsschaltung (17) , um eine
   Differenz zwischen dem digitalen Eingangsdatenwert (PAD) mit m-Bits und dem digitalen Leistungsstelldatenwert (Pref) mit m-Bits zu erhalten, und

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   - mit einem Addierer (42) versehen ist, der einen neuen Einschaltdauerdatenwert (Pcon) ausgibt, indem er den darin als digitalen Datenwert mit m-Bits (n 2: m) gehaltenen Einschaltdauer-Datenwert (Pcon) , der der Dauer, während der das Schaltelement eingeschaltet sein soll, entspricht, nur in einem Umfang von (Pref-PAD) des Rechenergebnisses der Subtraktxonsschaltung (17) ändert.

   31. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer-Stellschaltung (18) einen neuen Einschaltdauerdatenwert (Pcon) in einer Phase ausgibt, in der das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung (1) in der Nähe des Null-Niveaus ist.

   32. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenlöschschaltung (41) vorgesehen ist, die den Wert (Pref-PAD) des Rechenergebnisses der Subtraktionsschaltung (17) zu Null setzt.

   33. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekoder (42') vorgesehen ist, der alle Bits des Einschaltdauer-Datenwertes (Pcon) auf den Wert "1" dekodiert, wenn der Addierer (4 2) ein Ubertragungssignal (CARRY) ausgibt.

   34. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anfahrschaltung (44) als Anfangswert des von der Einschaltdauer-Stellschaltung gehaltenen Einschaltdauer-Datenwertes (Pcon) einen Digital-Datenwert mit einem kleineren Wert als den in der Leistungswählschaltung (16) gesetzten Heizausgangswert ausgibt.

   35. Induktions-Heizgerät nach einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die A/D-Wandlerschaltung das Eingangssignal nur einmal innerhalb mehrerer Abtastzyklusperioden in einen digitalen Datenwert umwandelt.

   36. Induktions-Heizgerät

   - mit einer Gleichrichterschaltung zur Gleichrichtung einer Wechselstromquelle,

   - mit einer mit dieser Gleichrichterschaltung verbundenen Induktions-Heizwicklung, und

   - mit einem mit dieser Induktions-Heizwicklung verbundenen Schaltelement,

   - so daß das Schaltelement EIN/AUS-gesteuert ist, damit die Induktions-Heizwicklung einen Oszillationsstrom erzeugen kann,

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Eingangsstrommeßschaltung (11) den Eingangsstromwert aus der Wechselstromquelle mißt,

   - daß eine A/D-Wandlerschaltung (13) den von der
   Eingangsstrommeßschaltung (11) festgestellten Eingangsstromwert in einen digitalen

   Eingangsdatenwert (PAD) umwandelt,

   - daß eine Leistungwählschaltung (16) zum Einstellen eines Heizausgangswertes und zum Ausgeben desselben diesen als einen digitalen Leistungsstelldatenwert (Pref) ausgibt,

   - daß eine Feststellschaltung (15) für ungeeignete Last den Eingangs-Datenwert (PAD) mit dem Leistungswähldatenwert (Pref) vergleicht, um festzustellen, ob die Last geeignet oder nicht geeignet ist und

   - daß eine Verhxnderungsschaltung die Ansteuerung der Feststellschaltung für ungeeignete. Last solange verhindert, bis die A/D-Wandlerschaltung die nächste A/D-Umwandlung des Eingangsstromwertes, wenn sich der von der Leistungswählschaltung ausgegebene Leistungsstelldatenwert (Pref) ändert, ausführt.

   37. Induktions-Heizgerät nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die A/D-Wandlerschaltung das Eingangssignal nur einmal innerhalb mehrerer Abtastzyklusperiodenn in einen digitalen Datenwert umwandelt.

   38, Induktions-Heizgerät

   - mit einer Gleichrichterschaltung zur Gleichrichtung einer Wechselstromquelle,

   - mit einer mit dieser Gleichrichterschaltung verbundenen Induktions-Heizwicklung, und

   - mit einem mit dieser Induktions-Heizwicklung verbundenen Schaltelement,

   - so daß das Schaltelement EIN/AUS-gesteuert ist, damit die Induktions-Heizwicklung einen Oszillationsstrom erzeugen kann,

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß eine Temperatur-Wählschaltung (115) zum Einstellen einer Heiztemperatur vorgesehen ist,

   - daß eine Temperatur-Meßschaltung (114) die Temperatur des aufzuheizenden Objektes mißt,

   - daß eine Temperaturdifferenz-Meßschaltung (116) die Differenz zwischen dem durch die Temperatur-Wählschaltung (115) eingestellten Wert und dem von der Temperatur-Meßschaltung (114) festgestellten Wert mißt und

   - daß eine Heizleistungsumschalt-Schaltung wiederholt die Kexzausgangsleistung schaltet, wobei die Einschaltdauer der Umschaltschaltung bestimmt, daß es eine relativ größere Ausgangsleistung ist und eine relativ kleinere Ausgangsleistung nach dem Beginn einer Schwingung der Resonanzschaltung, bis der Meßwert von der Temperaturdifferenz-Meßschaltung (116) Null erreicht hat, und eine der Ausgangsleistungen, nachdem der Meßwert Null erreicht hat, auswählt,

   so daß, nachdem der Meßwert Null erreicht hat, die Schwingung und ihr Stoppen alternativ entsprechend der änderung des Meßwertes der Temperatur-Meßschaltung (114) wiederholt wird.

   39. Induktionsheizgerät nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßschaltung (114) unter dem aufzuheizenden Objekt angeordnet ist.