DE3917479C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ausgangsleistung-Steuereinrichtung
für ein elektronisches Induktionswärme-Kochgerät gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Ausgangsleistungs-Steuereinrichtung für ein
elektronisches Induktionswärme-Kochgerät ist aus der US 44 53 068
bekannt. Das Induktionswärme-Kochgerät umfaßt mehrere
Induktions-Heizwicklungen. Berührungssteuertaster bilden
zusammen mit einer Schaltung eine Tastatur. Ein Mikroprozessor
spricht auf die von der Tastatur herrührenden Signale an und
erzeugt Signale zur Aktivierung und Steuerung von
Leistungstreiberschaltungen sowie Wechselrichtern, wodurch die
Erregung der Induktions-Heizwicklungen entsprechend variiert
werden kann. Die Steuereinrichtung, die eine Zeitsteuerung mit
Impulsbündel vorsieht, umfaßt ferner einen Zeitgeber mit einer
Temperatursteuerung, einem Nulldurchgangsdetektor, einem
Differenzverstärker, einem Sägezahngenerator und einem
Ausgangsleistungsgenerator. Der Differenzverstärker enthält
eine Temperatureinstelleinrichtung und eine
Temperaturmeßeinrichtung, beispielsweise einen Thermistor, für
die Durchführung des EIN/AUS-Schaltens synchron mit der
Belastung. Der Sägezahngenerator enthält eine
Verzögerungsschaltung für eine vorbestimmte Zeitperiode, so daß
sich Signale mit einer Zeitdauer ergeben, die dem EIN- und AUS-
Schalten des Differenzverstärkers entsprechen. Der
Leistungsverstärker enthält einen Triac, dessen Triggern dem
Nulldurchgang der Wechselspannung entspricht, so daß wiederholt
eine Sägezahnspannung erzeugt und der Betrieb der Last, also
insbesondere der Heizwicklung vorgenommen wird. Somit steuert
das durch den Sägezahngenerator bestimmte Impulsbündelsignal
die Last durch Synchronisieren der EIN/AUS-Schaltvorrichtungen
und des Triac des Nulldurchgangsdetektors, der mit dem
Differenzverstärker verbunden ist und gemäß der gewünschten
Temperatursteuerung ausgewählt wird. Bekanntermaßen wird bei
dem Induktionswärmekochgerät die maximale Heizleistung
voreingestellt und eine Zeitsteuerung mit Impulsbündeln zur
Erzielung der Ausgangsleistung vorgenommen. Wenn jedoch dieses
Kochgerät zumindest zwei Hochfrequenzheizelemente aufweist,
dann besteht die Gefahr, daß ein Überstrom zu dem benachbarten
Heizelement gezogen wird, so daß dieses bricht, wenn es mit
1000 Watt über der maximalen Heizleistung betrieben wird. Das
vorstehend erläuterte Kochgerät variiert zwar die Erregung
mehrerer Induktionsheizwicklungen, steuert jedoch nicht die
maximale Ausgangsleistung, so daß das vorgenannte Problem
auftreten kann.
Aus der US 43 17 975 ist ferner eine für ein elektronisches
Induktionswärme-Kochgerät vorgesehene Ausgangsleistungs-
Steuereinrichtung bekannt, die einen mit der Heizwicklung der
Kochstelle verbundenen Umrichter mit der gewünschten
Heizleistung entsprechenden, breitenmodulierten Impulsen
ansteuert; d. h. es findet eine Frequenzsteuerung statt, so daß
bei unterschiedlichen Frequenzen an den Heizwicklungen der
Kochstellen Interferenzen auftreten können, die sich negativ
auf die Steuerung auswirken.
Aus der US 45 95 814 ist eine Ausgangsleistungs-
Steuereinrichtung für ein Induktionswärme-Kochgerät bekannt.
Diese Steuereinrichtung weist einen Gleichrichter auf, der an
einem Wechselstromnetz angeschlossen ist und einen
Wechselrichter speist, der seinerseits die Heizleistung für
eine Induktions-Heizwicklung einer Kochstelle liefert. Dieser
Wechselrichter wird von einer Steuerschaltung angesteuert.
Ferner ist ein vom Benutzer betätigbares Einstellteil
vorgesehen, das eine der gewünschten Ausgangsleistung
entsprechende Spannung an einen Impulsgenerator abgibt, dessen
Ausgangsfrequenz in Übereinstimmung mit der Eingangsspannung
variiert. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators stellt das
Eingangssignal der obenerwähnten Wechselrichter-Steuerschaltung
dar. Das heißt, es wird eine Frequenzsteuerung verwendet, so daß bei
unterschiedlichen Frequenzen an den Heizwicklungen der
Kochstellen Interferenzen auftreten können.
Aus der DE 26 05 577 B2 ist eine
Induktionserwärmungsvorrichtung bekannt, die unter anderem
einen von einer Netzwechselstromquelle gespeisten Umrichter und
eine Induktionsheizspule aufweist. Der Umrichter erzeugt ein
hochfrequentes Signal zur Erzeugung der Induktionsheizspule. Ein
Leistungsdetektor mit einem Stromwandler und einem
Gleichrichter ist zum Erfassen des die von der
Induktionsheizspule abgegebene Leistung darstellenden Stroms
und zum Zuführen des erfaßten Signals an eine Zünschaltung mit
einem Anschluß der Netzwechselstromquelle verbunden. Diese
Zündschaltung enthält beispielsweise einen Vergleicher, an
dessen erstem Eingang der Ausgang des Leistungsdetektors und an
dessen zweitem Eingang ein vom Benutzer eingestellter Wert
anliegt. Dieser Vergleicher erzeugt ein Ausgangssignal, wenn
der Wert des Leistungspegels vom Leistungsdetektor niedriger
als der vom Benutzer eingestellte Wert ist. Der Vergleicher
gibt sein Ausgangssignal an einen abstimmbaren Oszillator ab,
dessen Ausgang an einen Impulsgenerator angeschlossen ist.
Dieser Impulsgenerator setzt die Eingangsschwingungen in einen
Impulszug um, der sich zum Zünden der im Umrichter enthaltenen
Thyristoren eignet. Ferner ist eine aus einem Sperrglied und
einem Nulldurchgangsdetektor gebildete Zündimpuls-Sperrspannung
vorgesehen, um das Zünden der Thyristoren verhindern zu können,
falls die Speisewechselspannung zwischen aufeinanderfolgenden
Halbwellen der Eingangsspannung in der Nähe des
Spannungsnullpunktes ist. Infolge der Frequenzsteuerung ergeben
sich ebenso die vorstehend erwähnten, diesbezüglichen Probleme.
Aus der DE 35 01 304 A1 ist ein Induktionswärme-Kochgerät
bekannt, dessen Steuerschaltung einen von einer
Netzwechselstromquelle gespeisten Gleichrichter aufweist, der
an einen aus Heizspule und Kondensator gebildetenen
Resonanzkreis angeschlossen ist. Eine Diode und eine Kollektor-
Emitterstrecke eines NPN-Transistors sind zum Kondensator des
obenerwähnten Resonanzkreises parallel geschaltet, wobei der
Gleichrichter, die Diode und der Transistor einen Inverter bzw.
Wechselrichter bilden. Die Wechselspannungs-Eingangsseite des
Gleichrichters ist mit einem Stromdetektor verbunden.
Andererseits wird eine an der Heizspule anliegende Spannung
einem Spannungsdetektor zugeführt. Die Spannung von der
Heizspule wird über einen Rückkopplungskreis einem
Sägezahnoszillator zugeführt, der ein Sägezahnsignal erzeugt.
Das Ausgangssignal des Sägezahnoszillators wird an einen PWM-
Kreis angelegt, der die Impulsbreite des Sägezahnoszillator-
Ausgangssignals mit der Amplitude des Ausgangssignals einer
PWM-Pegeleinstelleinrichtung moduliert. Anstelle der Eingabe
eines Ausgangsleistungswerts wird bei der vorstehend
beschriebenen Steuerschaltung ein Temperatursollwert für die
Temperatur des Kochgeschirrs mit Hilfe eines
Temperatureinstellreglers festgelegt. Zur Realisierung der
Steuerfunktion kann auch ein Mikrorechner mit Zeitgeber
Verwendung finden.
Aus der DE-OS 26 08 295 sowie der Literaturstelle Limann,
"Bauelemente und Schaltungen für die Haushalt-Elektronik",
Herausgeber Alfred Neye Enatechnik 1968, S. 87-90, ist es
allgemein bekannt, für Proportional-Integral-Regler bzw. für
eine Leistungssteuerung durch Impulsbreitenmodulation dem
eigentlichen Gleichspannungssteuersignal eine Sägezahnspannung
zu überlagern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ausgangsleistung-
Steuereinrichtung für ein elektronisches Induktionswärme-
Kochgerät vorzuschlagen, bei der eine Beschädigung einer
Heizwicklung infolge eines bei der Impulsbündelsteuerung
auftretenden Überstroms ausgeschlossen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst.
Es ist demnach eine kombinierte Steuerung vorgesehen, die mit
einer Zeitsteuerung bei verhältnismäßig niedriger Leistung und
mit einer Frequenzsteuerung bei verhältnismäßig hoher Leistung
arbeitet, wobei der verwendete Mikroprozessor gegen Störungen
aufgrund hochfrequenter Schwingungen, die bei der
Frequenzsteuerung auftreten, durch Zwischenschalten von
optoelektrischen Schaltelementen geschützt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausgangsleistungs-
Steuereinrichtung;
Fig. 2 eine detaillierte Schaltung der Ausgangsleistungs-
Steuerschaltung;
Fig. 3 eine detaillierte Schaltung des Ausgangsleistungs-
Einstellteils;
Fig. 4 ein Flußdiagramm zu Erläuterung der Arbeitsweise der
Ausgangsleistungs-Steuereinrichtung;
Fig. 5a, 5b und 5c Signalformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der
Ausgangsleistungs-Steuereinrichtung und
Fig. 6 eine Wahrheitstabelle zur Erläuterung der Arbeitsweise
des Ausgangsleistungs-Einstellteils.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Ausgangsleistungs-Steuereinrichtung eines
elektronischen Induktionswärme-Kochgeräts
mit vier Kochstellen dargestellt.
Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Energiequelle 10
direkt einen Lüftermotor 11 und einen Transformator 12 speist.
Der Transformator 12 dient als Energiequelle für den nachstehend
beschriebene Ausgangsleistungs-Steuerschaltung 20 und speist über
einen Gleichrichter 13 eine
Schaltung 14 zur Erzeugung einer konstanten
Spannung Vcc1. Eine Versorgungsleitung 15 führt von der
Energiequelle 10 zu einem Stromdetektor 16 zur Detektion
eines geringen Stroms. Der vom Stromdetektor 16
festgestellte Strom wird, wie nachstehend noch beschrieben,
der Ausgangsleistungs-Steuerschaltung 20 zugeführt.
Ein weiterer Gleichrichter 17 ist an den
Stromdetektor 16 angeschlossen und mit seinem Ausgang an
einen Wechelrichter 18 geführt, der einen Leistungsverstärker
enthält.
Der Wechselrichter 18 empfängt auch das Steuersignal einer
Wechselrichter-Steuerschaltung 19 und legt abhängig von dem
empfangenen Signal Leistung an eine Heizwicklung 21. Die Ausgangsleistungs-
Steuerschaltung 20 gibt ein Impulsbündelsignal oder ein
Impulsbreitenmodulationssignal an die Wechselrichter-Steuerschaltung 19
abhängig vom Ausgangssignal eines
Ausgangsleistungs-Einstellteils 23 ab.
Das Ausgangssignal der Ausgangsleistungs-Steuerschaltung 20 wird auch an einen
Zeitgeber 22 derart angelegt, daß der Zeitgeber
22 den Betrieb der mit ihm verbundenen Heizwicklung 21 steuert.
Der Zeitgeber 22 steht ferner mit einem Sägezahnoszillator 24 in Verbindung, dessen Ausgangssignal an die
Ausgangsleistungs-Steuerschaltung 20 zur Erzeugung eines
Impulsbreitenmodulationssignals angelegt wird.
Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Ausgangsleistungs-Steuerschaltung 20.
Im einzelnen ist die Ausgangsleistungs-Steuerschaltung 20 mit einem
Differenzverstärker OP2 und einem Vergleicher OP1 ausgestattet.
Der invertierende Eingang des Differenzverstärkers OP2 ist mit
dem Stromdetektor 16 verbunden; außerdem ist der Ausgang
über einen Widerstand r10 an diesen invertierenden Eingang rückgekoppelt. Der
nicht-invertierende Eingang des Differenzverstärkers OP2 ist an
den Ausgang des Ausgangsleistungs-Einstellteils 23 angeschlossen,
in dem zumindest ein optoelektrisches Schaltelement in Form eines Fotokopplers im Ausführungsbeispiel die Fotokoppler PC2 bis
PC5 parallel zu Spannungsteilerwiderständen r1 bis r4 geschaltet
ist. Im einzelnen sind die Kollektoren der Fotokoppler PC2 bis
PC5 gemeinsam an die eine Klemme eines Widerstandes R6
angeschlossen, während der Emitter des Fotokopplers PC2 am
anderen Ende des Spannungsteilerwiderstandes r1 angeschlossen
ist, dessen andere Klemme mit dem Widerstand R6 verbunden ist.
In ähnlicher Weise ist der jeweilige Emitter der Fotokoppler PC3
bis PC5 entsprechend mit der anderen Klemme des jeweiligen
Widerstands r2 bis r4 verbunden, wobei die
Spannungsteilerwiderstände r1 bis r4 miteinander und mit dem
Widerstand R6 in Reihe geschaltet sind. Am nicht-invertierenden
Eingang des Differenzverstärkers OP2 ist weiterhin eine
Parallelschaltung bestehend aus einem Siebkondensator C2 und
einem Spannungsteilerwiderstand r5 angeschlossen. Diese zuvor
beschriebene Schaltung stellt somit einen Teil des
Ausgangsleistungs-Einstellteils 23 dar.
Somit erhält der Differenzverstärker OP2 eine Spannung V3 am
nicht-invertierenden Eingang gemäß folgender Berechnung: Unter
der Annahme, daß der Fotokoppler PC2 aktiviert wurde, werden die
Werte der Widerstände R6, r2, r3, r4 und r5 summiert und
der Wert des Widerstands r5 wird durch den Summenwert geteilt
und das Ergebnis mit der Spannung Vcc1 multipliziert. In
ähnlicher Weise erhält der Differenzverstärker OP2 bei
Aktivierung des Fotokopplers PC3 eine spannung V3 an dem
nicht-invertierenden Eingang gemäß folgender Berechnung: Die
Werte der Widerstände R6, r3, r4 und r5 werden summiert, der
Wert des Widerstandes r5 wird durch den Summenwert geteilt und
das Ergebnis mit der Spannung Vcc1 multipliziert.
Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers OP2 wird über einen
Widerstand r9, einen fotokoppler PC1 und einen Widerstand r6 an
den nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers bzw.
Differenzverstärkers OP1 angelegt. Dieser Vergleicher OP1 ist mit seinem invertierenden Eingang an
einen Sägezahnoszillator 24 angeschlossen, um als
Impulsbreitenmodulationsschaltung zu arbeiten.
Andererseits ist der Mittelabgriff zwischen dem Fotokoppler PC1 und
dem Widerstand r9 mit einer Schaltung zum Erzeugen von Impulsbündelsignalen
verbunden, wenn sich das Ausgangssignal des
Differenzverstärkers OP2 auf niedrigem Wert befindet, wobei in
dieser Schaltung die Reihenschaltung von
Spannungsteilerwiderständen r7 und r8 mit der
Spannungsversorgungsklemme Vcc1 verbunden ist. Die Spannung V1 am
Mittelgriff wird somit durch die Spannungsteilerwiderstände r7
und r8 einen vorbestimmten Wert aufweisen. Die an den invertierenden
Eingang des Vergleichers OP1 angelegte Spannung V2 wird von dem
Sägezahnoszillator 24 bestimmt.
Das Ausgangssignal des Vergleichers OP1 wird an die Wechselrichter-Steuerschaltung 19
und an den Zeitgeber 22 angelegt,
so daß der Betrieb der Heizwicklung 21 durchgeführt wird, wobei
der Zeitgeber 22 die Heizwicklung 21 zwangsweise ein-
oder ausschaltet und auch einen Impuls an die
Oszillatorschaltung 24 mit einer vorbestimmten Zeitkonstante
anlegt.
Fig. 3 zeigt den restlichen Teil des Ausgangsleistungs-Einstellteils 23.
Das Ausgangsleistungs-Einstellteil 23 weist einen Mikroprozessor
IC1 zum Einstellen der Ausgangsleistung zumindest einer der
Kochstellen A, B, C bzw. D auf. Der Mikroprozessor IC1 empfängt ein
Signal von Ausgangsleistungswahltasten. Ein
Ausgangsleistungseinstellsignal bezüglich der Kochstelle A wird an seinen
Ausgängen A0 bis A2 erzeugt. In ähnlicher Weise ergeben sich
Ausgangsleistungseinstellsignale für die Kochstellen B, C bzw. D an den
Ausgängen B0 bis B2, C0 bis C2 und D0 bis D2. Der Mikroprozessor
IC1 erzeugt das jeweilige Ausgangsleistungseinstellsignal an den
Ausgangsklemmen, z. B. A0 bis A2, gemäß der entsprechenden
Programmierung.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, bedeutet dies, daß bei Anlegen des
Signals von einer Ausgangsleistungswahltaste der
Mikroprozessor IC1 im Schritt 101 prüft, ob das empfangene
Signal ein Ausgangsleistungseinstellsignal ist. Ist dies nicht
der Fall, dann schreitet der Mikroprozessor IC1 zum Schritt 102
und gibt an seinen Ausgängen ein Niedrigpegelsignal mit A0, A1,
A2= ab.
Im Schritt 103 prüft dann der Mikroprozessor IC1, ob das
Signal größer oder kleiner als der vorbestimmte
Einstellwert ist. Es sei angenommen, daß der Einstellwert gleich
dem Ausgangspegel des der Wahltaste zugeordneten Leistungswerts in
Fig. 6 ist. Bei einem Einstellwert unterhalb Stufe 6 geben die
Ausgänge A1 und A2 den Ausgangspegel und der Ausgang A0 den
Ausgangspegel bzw. 1 ab, um den Schritt 104 durchzuführen. Bei
Stufe 7 geben die Ausgängen A2, A1 unbd A0 die Werte ,1,, bei
Schritt 8 die Werte ,1,1, bei Schritt 9 die Werte 1,, und bei
Schritt 10 die Werte 1,,1 ab.
Es wird nun wieder auf Fig. 3 Bezug genommen, in der gezeigt
ist, daß die Ausgänge des Mikroprozessors IC1
mit einem Dekodierer IC2
verbunden sind. Dieser Dekodierer IC2 erzeugt einen Ausgangswert
gemäß Fig. 6 an seinen Ausgängen a0 bis a5. Hierbei ist der
Ausgang a0 ungeerdet. Die Fotodiode
des Fotokopplers PC1 und der Widerstand R1 sind mit dem Ausgang a1,
die Fotodiode des Fotokopplers PC2 und der Widerstand R2 mit dem
Ausgang a2 die Fotodiode des Fotokopplers PC3 und der Widerstand
R3 mit dem Ausgang a3 die Fotodiode des Fotokopplers PC4 und der
Widerstand R4 mit dem Ausgang a4 und die Fotodiode des
Fotokopplers PC5 und der Widerstand R5 mit dem Ausgang a5 in
Reihe geschaltet. Die Anoden von Dioden D1 bis D4 sind mit der
Fotodiode des Fotokopplers PC1 und dem Ausgang a1 verbunden,
während deren Kathoden in verdrahteter ODER-Schaltung an die
Ausgänge a2, a3, a4 bzw. a5 angeschlossen sind.
Die Ausgangsleistungs-Steuereinrichtung arbeitet wie folgt:
Im Ruhezustand geben die Ausgänge des Mikroprozessors IC1 ein
Leistungseinstellsignal gemäß dem Signal von der Ausgangsleistungswahltaste
zur Aktivierung der Kochstelle A ab. Wird
beispielsweise im Zusammenhang mit der Kochstelle A eine relativ
niedrige Ausgangsleistung (Stufe 1 bis 5 in Fig. 6) ausgewählt,
dann gibt nur der Ausgang A0 abwechselnd mit konstanter Periode
ein Signal mit HIGH- oder LOW-Pegel ab. Der Dekodierer IC2
wiederum gibt ein abwechselndes Signal mit HIGH- oder LOW-Pegel
am Ausgang a1 und ein Signal mit HIGH-Pegel an den anderen
Ausgängen a2 bis a5 ab. Somit werden die Fotodioden der
Fotokoppler PC2 bis PC5 nicht aktiviert, sondern es wird nur die
Fotodiode des Fotokopplers PC1 periodisch EIN- und AUS-
geschaltet, um den Fototransistor periodisch in den leitenden oder sperrenden
Zustand zu versetzen. Somit ergibt sich die vom Ausgangsleistungs-Einstellteil 23
an den Differenzverstärker OP2 angelegte Spannung V3 als
Vccl*r5/(R6+r1+r2+r3+r4+r5) auf Grund der
Spannungsteilerwiderstände R6 und r1 bis r5. Diese Spannung wird
dem Differenzverstärker OP2 zusammen mit der Spannung des
Stromdetektors 16 zugeführt. Der Differenzverstärker OP2
gibt ein Signal mit niedrigem Wert ab, wenn die Spannung V3
geringer ist als diejenige am Stromdetektor 16, und ein
Signal mit hohem Wert, wenn die Spannung V3 höher als diejenige
des Stromdetektors 16 ist. Insbesondere liegt am Ausgang des
Differenzverstärkers OP2 zum jetzigen Zeitpunkt das niedrige
Signal. Somit ermöglicht die Spannung V1, daß sich der
Kondensator C1 entlädt, mit der Folge, daß eine Spannung V1
(siehe Fig. 5a) intermittierend an den nicht-invertierenden
Eingang des Vergleichers OP1 gemäß dem intermittierenden Betrieb
des Fotokopplers PC1 angelegt wird.
Andererseits empfängt der Vergleicher OP1 die Sägezahnung
V2 an seinem invertierenden Eingang und gibt somit die
Ausgangsspannung V0 ab. Somit wird während der EIN-Periode der
Spannung V1 an den Vergleicher OP1 ein konstantes Signal
angelegt, so daß dieser eine Ausgangsspannung V0 abgibt, die der
Wechselrichter-Steuerschaltung 19 zur Aktivierung des Wechselrichters 18 und der
Heizwicklung 21 zugeführt wird. Während der AUS-Periode der
Spannung V1 wird der Betrieb der Heizwicklung 21 unterbrochen.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß bei verhältnismäßig
geringer Leistung eine Impulsbündel-Steuerung durchgeführt
wird. Der Impulsbündel-Zyklus der Spannung V1 wird dabei wie bekannt
durch den Mikroprozessor IC1 und den Dekodierer IC 2 gesteuert.
Bei vergleichsweise hoher Leistung werden dagegen nur einige
Ausgänge des Mikroprozessors IC1 derart gesteuert, daß sie auf
niedrigen Wert eingestellt werden. Wird beispielsweise die
Wahltaste für die Stufe 8 gewählt, dann treten an den
Ausgängen A2, A1 und A0 Signale mit niedrigem Pegel, hohem Pegel
und hohem Pegel auf, so daß der Dekodierer IC2 ein niedriges
Signal nur am Ausgang a3 und hohe Signale an den übrigen
Ausgängen abgibt, mit der Folge, daß die Fotodiode des
Fotokopplers PC3 in den leitenden Zustand versetzt wird und auch der
Fotokoppler PC1 über den Widerstand R1 und die Diode D2 in den leitenden Zustand
versetzt wird, da die Diode D2 über die verdrahtete ODER-Schaltung mit LOW-Pegel am Ausgang a3
verbunden ist.
In diesem Falle stellt die Spannung V3 am Ausgang des
Ausgangsleistungs-Einstellteils 23 die Spannung dar, die durch den
Wert der Widerstände r6, r3, r4 und r5 geteilt ist und über dem niedrigen
Ausgangswert liegt. Somit treibt diese Spannung V3 den
Differenzverstärker OP2 der Ausgangsleistungs-Einstellschaltung 26 zur Abgabe eines Signals mit hohem Wert.
Dieses Signal wird über den Fotokoppler PC1 an den Vergleicher
OP1 angelegt, der das hohe Signal mit dem Sägezahnsignal am
invertierenden Eingang vergleicht, wobei ein Signal mit der
Spannung V0 gemäß Fig. 5b abgegeben wird. Hierbei ist zu
beachten, daß die Frequenz der Spannung V0 auf einem konstanten
Wert festgelegt ist.
Wird nun ein Leistungswert höher als die Stufe 8 ausgewählt,
dann wird die Spannung V1 erhöht, die Periode der Spannung V2
wird verlängert und der Vergleicher OP1 gibt eine Spannung V0
mit konstanter Frequenz gemäß Fig. 5c ab und legt diese an die
Wechselrichter-Steuerschaltung 19, die den Wechselrichter 18 aktiviert.
Andererseits ist die Spannung V3 bei maximaler Ausgangsleistung
(dargestellt) durch Vcc1*r5/(R6+r5)-, da die Fotokoppler PC1 und
PC2 leitend sind.
Die vorstehende Erläuterung hat sich auf die Kochstelle A bezogen;
die weiteren Kochstellen B, C und D werden jedoch nach dem gleichen Prinzip
gesteuert, wie die Kochstelle A.
Claims (7)
1. Ausgangsleistungs-Steuereinrichtung für ein elektronisches
Induktionswärme-Kochgerät, das wenigstens eine von einem
Wechselrichter (18) gespeiste Heizwicklung (21) aufweist,
mit
- - einem Ausgangsleistungs-Einstellteil (23), das einen Mikroprozessor (IC1) aufweist, sowie
- - einer mit dem Einstellteil (23) verbundenen Ausgangsleistungs-Steuerschaltung (20), die den Wechselrichter (18) mit einem entsprechenden Impulsbündelsignal ansteuert,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Ausgangsleistungs-Steuerschaltung (20) bei hohen Ausgangsleistungen vom Impulsbündelsignal auf ein Impulsbreitenmodulationssignal zur Ansteuerung des Wechselrichters (18) umschaltet und
- - daß der Mikroprozessor (IC1) über optoelektrische Schaltelemente (PC1 bis PC5) mit der Ausgangsleistungs- Steuerschaltung (20) verbunden ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangsleistungs-Steuerschaltung (20) eine
Ausgangsleistungs-Einstellschaltung (26) und eine
Impulsbreitenmodulationsschaltung (OP1) aufweist, die
Signale von der Ausgangsleistungs-Einstellschaltung (26)
zum Steuern der Ausgangsleistung empfängt.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikroprozessor (IC1) Signale von
Ausgangsleistungswahltasten empfängt und Ausgangssignale
an einen Decodierer (IC2) abgibt, dessen Ausgang in
verdrahteter ODER-Schaltung mit den im Einstellteil (23)
vorgesehenen optoelektrischen Schaltelementen (PC2 bis
PC5) verbunden ist, die das Ausgangssignal (V3) des
Einstellteils (23) bestimmt, das an die
Ausgangsleistungs-Einstellschaltung (26) angelegt wird.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Ausgangsleistungs-Einstellschaltung (26)
und der Impulsbreitenmodulationsschaltung (OP1) ein über
den Decodierer (IC2) steuerbares optoelektrisches
Schaltelement (PC1) vorgesehen ist, dessen Fotodiode bei
niedrigen Ausgangsleistungen zur Erzeugung der
Impulsbündel periodisch ein- und ausgeschaltet wird.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulsbreitenmodulationsschaltung (OP1) einen
Differenzverstärker aufweist, dessen invertierender
Eingang mit einem Sägezahnoszillator (24) verbunden ist,
der ein Sägezahnsignal entsprechend der Impulsdauer eines
am Sägezahnoszillator angeschlossenen Zeitgebers (22)
erzeugt, und dessen nicht-invertierender Eingang mit dem
Ausgang der Ausgangsleistungs-Einstellschaltung (26)
verbunden ist.
6. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wechselrichter (18) über einen Gleichrichter (17)
von einer Energiequelle (10) gespeist wird und
daß ein Stromdetektor (16) vorgesehen ist, der ein dem
Pegel des von der Energiequelle (10) gelieferten Stroms
entsprechende Spannung erzeugt,
wobei die Ausgangsleistungs-Einstellschaltung (26) ein
Ausgangssignal mit niedrigem Pegel immer dann abgibt, wenn
die vom Detektor (16) abgeleitete Spannung größer als die
Spannung des Ausgangssignals (V3) des Einstellteils (23)
ist, und ein Ausgangssignal mit hohem Pegel abgibt, wenn
die vom Detektor (16) abgeleitete Spannung kleiner als die
Spannung des Ausgangssignals (V3) des Einstellteils (23)
ist.
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