DE3902468C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Ansteuerung eines elektromagnetischen Induktionsheizgeräts mit dem im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Merkmalen.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 27 59 701 C2, DE 26 47 348 B2 oder DE 26 05 577 B2 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Leistungstransistor von einer elektronischen Steuerschaltung angesteuert.

Weiterhin ist aus der EP 02 51 333 A2 ein Verfahren bekannt, bei dem zum Messen der Heizleistung zunächst Strom- und Spannungswerte ermittelt werden; daraus werden dann mit Hilfe eines Mikroprozessors Angaben über die effektive Heizleistung berechnet.

Für die Regelung der Ansteuerung eines bisherigen elektromagnetischen Induktionsheizgeräts werden einerseits ein zeitabhängiges Regelverfahren, bei dem die Zahl der Durchschalt/Sperrvorgänge eines Leistungstransistors entsprechend dem Energieeinstellpegel variiert wird, und andererseits ein lineares Regelverfahren, bei dem die Durchschalt/Sperrzeit (EIN/AUS-Zeit) eines Leistungstransistors durch Änderung des Energieregelpegels entsprechend dem Energieeinstellpegel geändert wird, angewandt.

Da jedoch beim erstgenannten Verfahren der Energieregelpegel konstant ist, ist die Durchschalt/Sperrzeit oder EIN/AUS-Zeit des Leistungstransistors konstant, so daß ein sog. "Flackereffekt" auftreten kann, wenn der Ener­ gieregelpegel hoch ist.

Beim zweitgenannten Verfahren tritt dagegen der "Flackereffekt" nicht auf; andererseits werden dabei bei niedrigem Energieregelpegel äußerst starke Störsignale erzeugt, weil die Umschaltfrequenz mit der Änderung der EIN/AUS-Zeit des Leistungstransistors variiert.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens zum Regeln der Ansteuerung eines elektromagnetischen Induktionsheizgeräts, bei dem unabhängig von einem hohen oder niedrigen Energieregelpegel eines Leistungs­ transistors weder ein Flackereffekt noch Störsignale auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angege­ ben.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern des Durchschaltens/Sperrens eines Leistungstransistors an­ gegeben, das nach dem zeitabhängigen Regelverfahren, wenn der durch einen Anwender vorgewählte Leistungs- oder Energiepegel unter einer vorbestimmten Größe, z. B. unter 600 W, liegt, und nach dem linearen Regelverfahren, wenn der durch einen Anwender vorgewählte Leistungspegel über einer vorbestimmten Größe, z. B. über 700 W, liegt, arbeitet.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild zur Verdeutlichung des Ansteu­ erverfahrens,

Fig. 2(A) bis 2(J) Impulsdiagramme von in einem Mikroprozessor gemäß Fig. 1 gespeicherten Datensignalen und

Fig. 3 ein Flußdiagramm für den Mikroprozessor für das Ansteuerverfahren.

Gemäß Fig. 1 sind ein EIN/AUS- bzw. Netzschalter SW 0 und Energiepegel-Einstellschalter SW 1- SW 10 mit Widerständen R 1-R 11 zusammengeschaltet, die an eine Stromklemme Vcc sowie Eingangsklemmen 0- 10 eines Mikroprozessors 10 angeschlossen sind, des­ sen Ausgangsklemmen OT 0-OT 10 gemeinsam mit an einer Stromklemme Vcc liegenden Widerständen R 12-R 22 und Leuchtdioden LED 0-LED 10 verbunden sind. Vorbestimmte Datensignale entsprechen dem jeweiligen Einstellpegel sind in einem Speicher 1 des Mikroprozessors 10 abge­ speichert, so daß diese Datensignale entsprechend dem Schließen der Einstellschalter SW 1-SW 10 an einer Aus­ gangsklemme OT 1 des Mikroprozessors 10 ausgegeben und dann an einen Digital/Analog- bzw. D/A-Wandler eines Ansteuerteils eines Leistungstransistors angelegt wer­ den.

In den Fig. 2(A) bis 2(J) sind Impulsdiagramme der im Speicher 1 gemäß Fig. 1 für die jeweiligen Energieeinstellpegel abgespeicherten Datensignale dargestellt. An einer Adresse 0 des Speichers 1 ist ein LOW-Potentialsignal (Niederpotentialsignal) abgespeichert, während an Adres­ sen 1-6 Impulssignale einer vorbestimmten Breite T 0 und Rücksetzimpulssignale (Fig. 2(A)-(F)) mit vorbe­ stimmten Zeitabständen t 1-t 6 von dem Zeitpunkt, zu dem die Ausgabe der Impulssignale ab­ geschlossen ist, abgespeichert sind; dabei werden die an den Adressen 0-6 abgespeicherten Datensignale wie­ derholt mit einer konstanten Periode Tt ausgegeben, wenn LOW-Potentialsignale an der Eingangsklemmen 0 - 6 eingespeist werden.

An Adressen 7-10 des Speichers 1 sind Impulssignale vorbestimmter, voneinander verschiedener Breiten T 7- T 10 (vgl. Fig. 2(G)-(J)) abgespeichert. Diese an den Adressen 7-10 abgespeicherten Impulssignale werden aus­ gegeben, wenn LOW-Potentialsignale an den Ein­ gangsklemmen IN 7-IN 10 des Mikroprozessors 10 einge­ speist werden.

Wenn an die Stromklemme Vcc Strom angelegt ist, liefert der Mikroprozessor 10 gemäß Fig. 3 an seinen Ausgangs­ klemmen OT 0-OT 11 LOW-Potentialsignale. Wenn unter diesen Bedingungen ein Anwender den Netzschalter SW 0 schließt und ein LOW-Potentialsignal an die Eingangs­ klemmen IN 0 des Mikroprozessors 10 angelegt wird, lie­ fert dieser an seiner Ausgangsklemme OT 0 ein HIGH-Potentialsignal (Hochpoten­ tialsignal zu einer Leuchtdiode LED 0, während er gleich­ zeitig an seiner Ausgangsklemme OT 11 ein an der Adresse 0 des Speichers 1 abgespeichertes LOW-Potentialsignal ausgibt.

Wenn in diesem Zustand durch Schließen eines Energiepe­ gel-Einstellschalters SW 1 durch den Anwender ein LOW- Potentialsignal der Eingangsklemme 1 des Mikroprozes­ sors 10 aufgeprägt wird, liefert letzterer an seiner Ausgangsklemme OT 1 ein HIGH-Potentialsignal zur Leucht­ diode LED 1, während er gleichzeitig das an der Adresse 1 des Speichers 1 abgespeicherte Datensignal ausgibt und dieses dann an den D/A-Wandler des Ansteuerteils für den Leistungstransistor anlegt.

Nach der Ausgabe eines HIGH-Potentialsignals während einer vorbestimmten Zeitspanne T 0 gemäß Fig. 2(A) wie­ derholt der Mikroprozessor 10 die Ausgabe von Rücksetz­ impulssignalen mit einer konstanten Periode Tt nach einer vorbestimmten Zeitspanne t 1. Dementsprechend wiederholen sich die EIN/AUS- oder Durchschalt/Sperrvor­ gänge des Leistungstransistors während der Zeiten T 0 und t 1 bei einem konstanten Energiepe­ gel.

Beim Schließen eines der Energiepegel-Einstellschalter SW 2, SW 3, SW 4, SW 5 oder SW 6 (durch den Anwender), wodurch ein LOW-Potentialsignal an eine der Eingangsklem­ men 2, 3, 4, 5 bzw. 6 des Mikroprozessors 10 angelegt wird, gibt letzterer HIGH-Potentialsignale über seine Ausgangsklemmen OT 1, OT 2; OT 1-OT 3; OT 1-OT 4; OT 1-OT 5 oder OT 1-OT 6 zu den Leuchtdioden LED 1; LED 2, LED 1-LED 3; LED 1-LED 4; LED 1-LED 5 bzw. LED 1- LED 6 aus, während er gleichzeitig an den Adressen 2, 3, 4, 5 oder 6 des Speichers 1 abgespeicherte Datensignale über seine Ausgangsklemme OT 11 zum D/A-Wandler des An­ steuerteils für den Leistungstransistor abgibt. Dies be­ deutet, daß in diesem Moment der Mikroprozessor 10 an seiner Ausgangsklemme OT 11 die Impulssignale gemäß einer der Fig. 2(B), (C), (D), (E) oder (F) wiederholt mit einer konstanten Periode Tt ausgibt, wodurch das Durchschalten oder Sperren des Leistungstransistors wäh­ rend der vorbestimmten Zeiten T 0 + t 2; T 0 + t 3; T 0 + t 4; T 0 + t 5 bzw. T 0 + t 6 bei konstantem Energiepegel wiederholt wird.

Wenn bei geschlossenem Netzschalter SW 0 einer der Einstell­ schalter SW 1, SW 2, SW 3, SW 4, SW 5 oder SW 6 geschlossen wird, wird das Impulssignal gemäß Fig. 2(A), (B), (C), (D), (E) bzw. (F) vom Speicher 1 des Mikroprozes­ sors 10 dem genannten D/A-Wandler zugeführt, so daß der Leistungstransistor während der vorbestimmten Zeiten T 0 + t 1; T 0 + t 2; T 0 + t 3; T 0 + t 4; T 0 + t 5 bzw. T 0 + t 6 seine Durchschalt- und Sperrvorgänge bei einem konstanten Energiepegel wiederholt.

Dabei wird das Durchschalten/Sperren des Leistungstran­ sistors nach dem zeitabhängigen Regelverfahren gesteuert.

Wenn dagegen durch Schließen des Energiepegel-Einstell­ schalters SW 7 ein LOW-Potentialsignal an die Eingangs­ klemme 7 des Mikroprozessors 10 angelegt wird, lie­ fert letzterer über seine Ausgangsklemmen OT 1-OT 7 HIGH-Potentialsignale zu den Leuchtdioden LED 1-LED 7, während er gleichzeitig das an der Adresse 7 des Spei­ chers 1 abgespeicherte Datensignal über seine Ausgangs­ klemme OT 11 ausgibt. Dies bedeutet, daß während einer vorbestimmten Zeit T 7 gemäß Fig. 2(G) ein HIGH- Potentialsignal ausgegeben und dem genannten D/A-Wand­ ler eingespeist wird, so daß der Leistungstransistor bei dem der Zeit T 7 proportionalen Ener­ giepegel durchgeschaltet bzw. gesperrt wird.

Wenn auf ähnliche Weise durch Schließen eines der Einstell­ schalter SW 8 SW 9 oder SW 10 ein LOW-Potentialsignal der Eingangsklemme IN 8, IN 9 oder IN 10 des Mikroprozessors 10 aufgeprägt wird, liefert dieser an seinen Ausgangs­ klemmen OT 1-OT 8; OT 1-OT 9 bzw. OT 1-OT 10 HIGH-Poten­ tialsignale zu den Leuchtdioden LED 1-LED 8; LED 1- LED 9 bzw. LED 1-LED 10, während er gleichzeitig das an der Adresse 8, 9 oder 10 des Speichers 1 abgespeicherte Impulssignal gemäß Fig. 2(H), (I) bzw. (J) über sei­ nen Ausgang OT 11 dem A/D-Wandler zuspeist, so daß das Durchschalten und Sperren des Leistungstransistors bei dem der vorbestimmten Zeit T 8, T 9 bzw. T 10 pro­ portionalen Energiepegel gesteuert wird.

Wenn bei geschlossenem Netzschalter SW 0 einer der Energiepegel-Einstellschalter SW 7, SW 8, SW 9 oder SW 10 geschlossen wird, leuchten die Leuchtdioden LED 1- LED 7; LED 1-LED 8; LED 1-LED 9 bzw. LED 1-LED 10 auf; gleichzeitig wird das Durchschalten/Sperren des Lei­ stungstransistors nach dem liearen Regelverfahren propor­ tional zur jeweiligen vorbestimmten Zeitspanne T 7, T 8, T 9 bzw. T 10, die voneinander verschieden sind, gesteu­ ert.

Claims (2)

1. Verfahren zum Regeln der Ansteuerung eines elektro­ magnetischen Induktionsheizgeräts zum Erwärmen eines magnetischen Gefäßes zwecks Garung eines in letzterem enthaltenen Nahrungsmittels, wobei das Magnetfeld durch Umschalten des in der Arbeitsspule fließenden Stroms erzeugt wird, mittels eines von einer Steuerschaltung angesteuerten Leistungstransistors, dadurch gekennzeichnet, daß

• - Impulssignale einer vorbestimmten Breite (T 0) und Rücksetzimpulssignale mit einer vorbestimmten Zeitdifferenz (t 1-t 6) gegenüber dem Zeitpunkt, zu dem die Ausgabe der Impulssignale abgeschlossen ist, an Adressen "1-6" eines Speichers (1) in einem die Steuerschaltung bildenden Mikroprozessor (10) abge­ speichert werden,
• - Impulssignale vorbestimmter Breite (T 7-T 10), die voneinander verschieden sind, an Adressen "7-10" des Speichers (1) abgespeichert werden,
• - ein auf den Mikroprozessor (10) einwirkender EIN/AUS- bzw. Netzschalter (SW 0) geschlossen wird,
• - ein Leistungsttansistor durch wiederholte Ausgabe der an den Adressen "1-6" des Speichers (1) abgespeicherten Signale mit einer konstanten Periode (Tt) nach einem zeitabhängigen Regelverfahren angesteuert wird, wenn ein erster, auf den Mikroprozessor (10) einwirkender Energiepegel-Einstellschalter (SW 1-SW 6) geschlossen ist, und
• - der Leistungstransistor durch Ausgabe der an den Adressen "7-10" des Speichers (1) abgespeicherten Signale nach einem linearen Regelverfahren angesteuert wird, wenn ein zweiter, auf den Mikroprozessor einwirkender Energiepegel-Einstellschalter (SW 7-SW 10) geschlossen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leuchtdiode (LED 0) durch Schließen des EIN/AUS- bzw. Netzschalters (SW 0) zum Aufleuchten gebracht wird und andere Leuchtdioden (LED 1-LED 10) nacheinander oder fortlaufend durch Schließen der ersten oder zweiten Energiepegel-Einstellschalter (SW 1-SW 10) zum Aufleuchten gebracht werden.