DE60310774T2

DE60310774T2 - Induktionskochfeld

Info

Publication number: DE60310774T2
Application number: DE60310774T
Authority: DE
Inventors: Baris Colak; H. Bulent Ertan
Original assignee: TUBITAK-BILTEN (TURKIYE BILIMSEL VE TEKNIK ARASTIRMA KURUMU-BILGI TEKNOLOJILERI VE ELEKTRONIK ARASTIRMA ENSTITUSU); Tubitak Biltien
Current assignee: Tuebitak-Uzay(Tuerkiye Bilimsel Ve Teknik Ara Tr
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: EP1629698B1; AU2003232875A1; WO2004107819A1; DE60310774D1; ATE349880T1; EP1629698A1; ES2279950T3

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Induktionsheizsystem, und genauer auf ein Induktionskochhaushaltsgerät zur Verwendung als ein Haushaltsgerät.
Hintergrund der Erfindung
Induktionskocheinrichtungen oder Kochfelder sind zuverlässiger und effizient, ohne Flamme und somit sicherere Haushaltsgeräte, wenn mit anderen Kochgeräten verglichen. In Induktionskochfeldern wird ein Strom hoher Frequenz in der Heizspule generiert, die gewöhnlich mit einem resonanten Kondensator gekoppelt ist. Der Strom in der Heizspule generiert einen magnetischen Fluss hoher Frequenz, der eine elektromagnetische Induktionsaktion veranlasst, die Wirbelströme in einem entfernbaren oder nicht-entfernbaren Kochtopf (Tiegel, Bratpfanne etc.) generiert, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wie etwa Stahl, Eisen etc. Als ein Ergebnis dieser Wirbelströme werden der Kochtopf und die darin enthaltene Speise erhitzt.
Da sich die Erfindung auf ein Haushaltsgerät bezieht, sollte das Gerät kein Rauschen zur Wechselstromleitung emittieren, bei einem Leistungsfaktor von eins arbeiten und sollte Schutz gegenüber gefährlichen Bedingungen aufweisen, wie etwa keine Last, Überstrom, Überspannung, Überhitzungsschutz. Ein anderer wichtiger Aspekt derartiger Geräte ist die Verringerung der Kosten des gesamten Systems.
Es gibt hauptsächlich zwei Teile der Schaltungstechnik in den Induktionskochfeldern: zuerst erzeugt eine Leistungsstufe Leistung, um das Kochen durchzuführen, und zweitens betreibt eine Leistungssteuerungs-, Zeitsteuerungs- und Überwachungsschaltung das System und stellt für einen Anwender zweckdienliche Steuerung bereit.
Es gibt zwei Typen von Hauptleistungsstufen, die in Induktionskochfeldern verwendet werden: Umrichter auf Basis eines einzelnen Transistors und Halbbrückenumrichter. Ein Umrichter auf Basis eines einzelnen Transistors ist eine Leistungsstufe geringer Kosten mit einem einzelnen Transistor, was eine Steuerung leicht macht. Andererseits beruhen Kochfelder mit einem Halbbrückenumrichter auf zwei Transistoren und weisen höhere Kosten auf als jene, die Umrichter auf Basis eines einzelnen Transistors haben. Sie können aber in breiteren Leistungsbereichen und bei höheren Frequenzen arbeiten, was dem Haushaltsgerät erlauben kann, sogar magnetische Materialien mit geringem Widerstand zu erwärmen, wie etwa Aluminium.
Es gab verschiedene Ansätze zum Implementieren der Steuerschaltungstechnik eines Induktionskochsystems. Einige von ihnen beruhen einzig auf der analogen Schaltungstechnik für Leistungssteuerung, Überwachung und Zeitsteuerungsoperationen, wie etwa die, die in US-Patent Nr. 4429205 offenbart wird. Hauptnachteile der analogen Systeme bestehen darin, dass sie nicht leicht modifiziert werden können, um die Betriebscharakteristika zu ändern, Störungsbehebung derartiger Systeme kann schwierig sein, und sie sind weniger stabil und robust im Vergleich zu digitalen Systemen. Andere Schaltungen beruhen auf sowohl analogen als auch digitalen Schaltungen, wie etwa die, die in US 5648008 offenbart wird. Dieses System verwendet analoge Schaltungstechnik nur zum Überwachen und Ansteuern des Wechselrichters, aber dies ist nicht vorteil hafter als vollständig digitale Systeme, da Leistungssteuerung oder Anpassung des Ansteuerungssystems für Multispulensysteme sehr schwierig wird. Übrigens stoppt dieses System den Betrieb des Kochfeldes in ausgewählten Stromleitungszyklen, was das Problem verursacht, das "Lichtflackern" genannt wird.
Induktionssysteme, die nur auf digitalen Schaltungen beruhen, sind auch im Stand der Technik bekannt. US 4,511,781 ist ein System, das einen Mikroprozessor für die gesamten Steueraktionen einsetzt, es versucht aber, alle kritischen und schnellen Zeitsteuerungsoperationen mit dem Mikroprozessor zu behandeln. So wird ein sehr schneller und aufwändiger Mikroprozessor benötigt. Folglich erhöhen sich die Kosten des Systems und das System wird weniger machbar.
Außerdem wird im Stand der Technik beansprucht, dass Mikroprozessoren gegenüber Stromleitungsschwankungen empfindlich sind, was zufällige Programmfehler und Ausgaben verursachen kann. So ist es nicht empfehlenswert, nur auf dem Mikroprozessor zu beruhen, um Ansteuerungssignale der Leistungsstufe zu betreiben. In dieser Erfindung könnte aber mit der Hilfe einer zusätzlichen Schaltungstechnik verhindert werden, dass die Leistungsstufe Schaden nimmt. Im Stand der Technik gibt es keine Erfindung, die alle Steueraktionen über einen Mikroprozessor durchführt, stabil und robust ist und relativ geringe Kosten als andere Systeme hat.
Es wurden viele Ansätze unternommen, um das Vorhandensein eines geeigneten Kochtopfes auf dem Kochfeld zu erfassen. Einige jener Erfindungen haben zusätzliche Beobachtungseinrichtungen oder spezielle Hardware verwendet, um das Vorhandensein oder die Abmessung des Kochtopfes zu erfassen. Einige von ihnen haben nur Techniken verwendet, um verschiedene Signale der Wechselrichter für Lastkompensation zu überwachen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Hauptziele der vorliegenden Erfindung bestehen darin, ein Induktionsheizkochgerät bereitzustellen, das bei einem Leistungsfaktor von eins arbeitet, kein hörbares Geräusch während des Betriebs verursacht, die Lastvariationen kontinuierlich erfassen kann und innerhalb eines breiten Leistungsbereiches arbeiten kann, die Temperatur des Kochtopfes steuern kann und sich selbst gegenüber gefährlichen Bedingungen, wie etwa Überstromsituationen und falschen Gattersignalen, schützen kann.
Die Induktionskochvorrichtung in dieser Erfindung besteht aus einer Leistungsstufe, die eine quasi-resonante Umrichterschaltung mit einem einzelnen Transistor (isolierter Gate-Bipolartransistor, IGBT) ist. Gemäß der Serie von Ansteuerungsimpulsen wird der Transistor kontinuierlich ein- und ausgeschaltet. Als ein Ergebnis dieser Impulse wird ein Strom hoher Frequenz in der Heizspule und dem resonanten Kondensator generiert. Der Strom in der Heizspule generiert einen Magnetfluss hoher Frequenz, der eine elektromagnetische Induktionsaktion verursacht, die Wirbelströme in einem entfernbaren oder nicht-entfernbaren Kochtopf generiert, der auf dem Kochfeld platziert ist und aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wie etwa Stahl, Eisen etc. Als ein Ergebnis dieser Wirbelströme werden der Kochtopf und die darin enthaltene Speise erhitzt.
Das Induktionskochfeldsystem wird von einer Quelle von Wechselspannung gespeist. Ein Gleichrichter ist zwischen der Wechselspannungsquelle und der Leistungsstufe des Induktionskochfeldes zum Generieren einer Serie gleichgerichteter Wechselstrom-Halbzyklen verbunden. Die Heizspule ist zwischen dem Ausgang des Gleichrichters und dem Halbleiterschalter (IGBT) verbunden. Der resonante Kondensator ist parallel zu der Heizspule verbunden, und eine anti-parallel Diode ist parallel zu dem IGBT verbunden.
Wie in dem vorherigen Abschnitt erwähnt, gibt es im Stand der Technik kein machbares System, das einen Mikroprozessor zum Ansteuern des Transistors und kritische und schnelle Zeitsteuerungsoperation einsetzt, wie etwa Messen von Rückkopplungssignalen von der Leistungsstufe. Das Ziel dieses Systems besteht darin, alle Vorteile eines Mikroprozessors für diese kritischen Operationen auszunutzen und mit der Hilfe zusätzlicher analoger Schaltungstechnik die Nachteile eines digitalen Systems zu minimieren (z.B. zufällige Programmfehler und Ausgaben wegen Leistungsschwankungen).
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt das Funktionsblockdiagramm des gesamten Induktionskochsystems, das die Erfindung verkörpert.
2 zeigt das Blockdiagramm, wo die Steuerblöcke in 1 durch den Mikroprozessor ersetzt sind.
3 zeigt die Leistungsstufe und die Eingangsstufe des Induktionskochsystems.
4a bis 4c zeigen jeweils die IGBT-Stromwellenform gegenüber der Zeit, die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE des IGBT gegenüber der Zeit und das IGBT-Gattersignal gegenüber der Zeit; wenn die Eingangsleistung relativ gering ist.
5a bis 5c zeigen jeweils die IGBT-Stromwellenform gegenüber der Zeit, die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE des IGBT gegenüber der Zeit und das IGBT-Gattersignal gegenüber der Zeit; wenn die Eingangsleistung relativ hoch ist.
6a und 6b zeigen das Flussdiagramm der Mikroprozessorsoftware.
7a und 7b zeigen die "Routine 1: Benutzereingaben bekommen" und "Routine 2: Ausschaltdauer bestimmen" der in 6a und 6b beschriebenen Mikroprozessorsoftware.
8 zeigt das Schaltungsdiagramm für den Stromwandlerblock.
9 zeigt das Schaltungsdiagramm für den Schutzschaltungsblock.
10a und 10b zeigen die V_CE-Wellenform gegenüber der Zeit, nachdem das Gatter des IGBT einen einzelnen Einschaltimpuls empfängt, und die Zeitsteuerung des nächsten Einschaltimpulses.
11a-11d zeigen den Drosselstrom I_L gegenüber der Zeit, V_CE gegenüber der Zeit, das Gattersignal V_GE gegenüber der Zeit und die Nulldurchgangsausgabe gegenüber der Zeit.
12 zeigt das Schaltungsdiagramm der Tiegelerfassungsschaltung.
13a und 13b zeigen die Verknüpfungsgleichspannung V_C1 gegenüber der Zeit und die Ausgabe des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors gegenüber der Zeit; wenn ein geeigneter Tiegel auf dem Kochfeld vorhanden ist.
14a und 14b zeigen die Verknüpfungsgleichspannung V_DC gegenüber der Zeit und die Ausgabe des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors gegenüber der Zeit; wenn kein geeigneter Tiegel auf dem Kochfeld vorhanden ist.
15 zeigt das Schaltungsdiagramm eines Temperatur-zu-Spannungs-Konverterblocks.
16 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Gatteransteuerblocks des Induktionskochsystems.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1, wo die Blöcke gemäß ihren Funktionen bezeichnet sind, zeigt die Blockdiagrammdarstellung des Induktionskochsystems. Der Block "Leistungsstufe" (10) ist der, wo der Energietransfer von dem System zu dem Kochtopf (20) auftritt und ein Strom hoher Frequenz und ein Magnetfeld generiert werden. Der isolierte Gate-Bipolartransistor (IGBT), der in diesem Block eingesetzt wird, wird durch die Gatterimpulse angesteuert, die durch den Block "Gatteransteuerung" (11) gesendet werden.
"Gatteransteuerung" (11) empfängt Signale von den Blöcken der "Einschaltdauersteuervorrichtung" (12) und der "Ausschaltdauersteuervorrichtung" (13). Die "Einschaltdauersteuervorrichtung" (12) bestimmt die Einschaltdauer von Gatterimpulsen gemäß dem Leistungspegel, der durch den Block "Leistungssteuervorrichtung" (14) gefordert wird. Einschaltdauern von Gattersignalen von jedem Leistungspegel sind definiert und voneinander verschieden. Es ist auch der Pegel definiert, auf den der Strom der Drossel (19) in dieser Dauer ansteigt, deshalb wird auch der Drosselstrompegel (620) überwacht. Der Block "Ausschaltdauersteuervorrichtung" (13) bestimmt die Ausschaltdauern von Gatterimpulsen (540). Ausschaltdauern variieren nicht mit dem Leistungspegel, sie sind aber gegenüber Lastschwankungen empfindlich. Und Ausschaltdauern sind durch die Nulldurchgänge des Stroms der Drossel oder Heizspule (19) definiert. So erfasst die Schaltung des "Nulldurchgangsdetektors" (22), die in dem Block "Schutzschaltungen" (15) einge setzt wird, die Nulldurchgangsmomente des Stroms der Drossel (19) und sendet in diesem Moment ein Signal zu der Ausschaltdauersteuervorrichtung (13).
Der Strom der Drossel (19) wird gemessen und in ein Spannungssignal tiefen Pegels durch den Block des "Stromwandlers" (16) gewandelt. Die "Leistungssteuervorrichtung" (14) erhält die Benutzereingaben, wie etwa einen gewünschten Leistungspegel oder eine Tiegeltemperatur; und definiert entsprechend Einschaltdauern des Gatterimpulses (540). Sie überwacht auch den Drosselstrom-Spitzenpegel (610) und die Temperatur des Tiegels (20), um Leistungspegel und Temperatur des Tiegels (20) zu steuern. Des weiteren überwacht sie die Warnsignalausgaben (570A, 570B, 590) und stoppt in einem derartigen Fall den Betrieb.
Der Block "Schutzschaltungen" (15) ist gestaltet, das System gegen Überstrombedingungen und fehlerhafte Gattersignale (520) zu schützen. Dieser Block überwacht kontinuierlich die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE des IGBT und den Drosselstrompegel (620); und veranlasst den Leistungssteuerblock (14), den Betrieb des Systems zu terminieren, wenn eine gefährliche Bedingung auftritt. Die Tiegelerfassungsschaltung (17) beobachtet die Verknüpfungsgleichspannung (500) der Leistungsstufe (10) und veranlasst den Leistungssteuerblock (14), den Betrieb zu stoppen, falls sie einen falschen Kochtopf erfasst.
2 zeigt das gleiche Funktionsblockdiagramm wie 1, wenn ein Mikroprozessor (18) in dem System eingesetzt wird für Benutzerschnittstelle, Leistungspegel und Temperatursteuerung des Tiegels (20) und Beobachtung gefährlicher Bedingungen.
Die Schaltung der "Leistungsstufe" (10) generiert ein elektromagnetisches Feld hoher Frequenz (um 20-25 kHz herum) zum Erwärmen des magnetischen Kochtopfes (20). 3 zeigt das detaillierte Schaltungsdiagramm der Leistungsstufe (10). Die Leistungsschaltung ist mit dem Hauptnetz durch einen "Zweiweggleichrichter" (24) D1, D2, D3 und D4 verbunden. Die Ausgabe (500) des Zweiweggleichrichters (24) wird zu der Leistungsstufe (10) durch einen Nebenschlusskondensator hoher Frequenz C1 eingespeist. Die Spannung über C1, V_C1 oder V_DC wird auch die Verknüpfungsgleichspannung (500) genannt. C1 ist nicht groß genug, um V_DC zu einem glatten Gleichstromsignal zu machen; so ist V_DC die Vielzahl gleichgerichteter Leistungsleitungshalbzyklen. Da die Schaltfrequenz (ungefähr 20 kHz) des IGBT viel höher als die Frequenz des Hauptnetzes (50 Hz) ist, könnte die Verknüpfungsgleichspannung (500) V_DC angenommen werden, während einer Schaltperiode (ungefähr 50 μs) konstant zu sein.
Der Transistor (IGBT) wird als Reaktion auf Impulssignale (520) von der Ansteuerschaltung ein- und ausgeschaltet, um eine Heizspule (19), L, und einen Kondensator parallel dazu, C_RES, in einen Resonanzzustand zu bringen. Entsprechend generiert die Heizspule (19) einen magnetischen Fluss, der eine elektromagnetische Induktionsaktion verursacht, um einen Wirbelstrom in einem magnetischen Kochtopf (20) zu generieren. Wenn der Transistor eingeschaltet ist, fließt ein Kurzschlussstrom I_Cres durch den Resonanzkondensator und IGBT für eine sehr kurzer Dauer (einige wenige Mikrosekunden). Während des Rests der Einschaltdauer fließt der Strom I_L durch die Heizspule (19) und den IGBT. Die Summe dieser zwei Ströme ist der IGBT-Strom, und wird in 4a gezeichnet. Der Pegel von I_Cres hängt von dem Pegel der Kollektor-Emitter-Spannung des IGBT (510) V_CE in dem Einschaltmoment ab. Die Wellenform von V_CE (510) ist in 4b gezeichnet. Wie gesehen werden kann, wird der Transistor in dem Moment eingeschaltet, wo die Kol lektorspannung nicht Null ist. So wird die Spannung über dem Resonanzkondensator gezwungen, sich gleich einem Wert von V_CE (510) in dem Einschaltmoment zu ändern. Somit kann die folgende Gleichung aufgeschrieben werden: CRES·ΔVCres/Δtfi = CRES·VCE/Δtfi = ICres wobei Δt_fi, was in 4b gezeigt wird, als die Dauer definiert ist, die V_CE (510) auf Null abfällt, nämlich die Einschaltzeit. Auch ist ΔV_Cres die Änderung der Spannung über C_RES.
Wenn Einschaltdauern erhöht werden, erhöht sich auch die Leistung, die von der Leistungsleitung gezogen wird. Der IGBT-Strom für den Fall hoher Leistungsausgabe ist in 5a gezeichnet. Da V_CE (510) in dem Moment des Einschaltens Null Volt ist, ist ΔV_Cres auch gleich Null. So wird unter Verwendung der vorherigen Gleichung herausgefunden, dass I_Cres Null ist. Daher ist in 5a offensichtlich, dass nur der Strom der Drossel (19) durch den IGBT fließt. Die Wellenform der Kollektorspannung (510) ist in 5b gezeichnet. Wegen dem Wesen der Resonanzschaltung tendiert V_CE dazu, zu negativen Werten zu gehen, aber die anti-parallele Diode D_p verhindert diese negativen Zyklen. Deshalb ist V_CE (510) auf Null Volt begrenzt, wenn D_P gerade leitet, wie in 5b angegeben ist.
Falls für 20 Millisekunden, was die Periode eines eingegebenen Wechselstromsignals (V_ac) von 50 Hz ist, die Einschalt- und Ausschaltdauern von Ansteuerungsimpulsen (520) angenommen werden, konstant zu sein, und der Strom IC_RES vernachlässigt wird, dann könnte akzeptiert werden, dass der Mittelwert des IGBT-Stroms, nämlich des Eingangsstroms, proportional der Verknüpfungsgleichspannung (500), daher zu V_ac, ist. Folglich zieht das System einen Strom von dem Hauptnetz bei einem Leistungsfaktor von eins, d.h. der Eingangsstrom und V_ac sind in der gleichen Phase.
Die digitale Einrichtung (18) ist zum Starten und Stoppen des Betriebs der Leistungsstufe (10) verantwortlich. Der Mikroprozessor (18) startet die Leistungsstufe (10), wenn das System unter Strom gesetzt ist und eine Benutzereingabe empfangen wird. Der Mikroprozessor (18) stoppt den Betrieb, wenn die Temperatur des Kochtopfes (20) einen Wert erreicht, der durch den Benutzer vorbestimmt wird. Er deaktiviert den Betrieb des Stromrichters auch, wenn ein nicht geeigneter Kochtopf erfasst wird, und startet das System nach einer Weile neu. Wenn ein Alarmsignal (570A, 570B, 590) von den analogen peripheren Schaltungen (15, 17) empfangen wird, verarbeitet der Mikroprozessor (18) dieses Signal und deaktiviert die Ansteuerungssignale (540) für eine vorbestimmte Dauer, startet dann neu, wenn die Ruheperiode vorüber ist.
Die digitale Einrichtung (18) stimmt den Leistungspegel durch Abstimmen der Einschaltdauern von Gatterimpulsen (540) ab; es ist keine intermittierende Operation erforderlich, um den Leistungspegel abzustimmen. Nach dem Hochfahren beginnt das Kochfeld, sich in der minimalen Leistung zu erwärmen, was die kürzesten Einschaltansteuerungssignale bedeutet, und dann wird die Leistung erhöht, bis der Leistungspegel erreicht wird, der durch den Benutzer gewünscht ist. Die Leistung wird durch Überwachung des Spitzenwertes des Drosselstroms (610) überwacht; dieser Wert bezieht sich direkt auf die Ausgangsleistung.
Der Algorithmus des Programms des Mikroprozessors (18) wird mit der Hilfe des Flussdiagramms beschrieben, das in 6a und 6b beschrieben wird. Wenn das System unter Strom gesetzt wird (100), liest der Mikroprozessor (18) die Benutzereinga ben, wie durch die Routine 1: BENUTZEREINGABEN BEKOMMEN (110) gezeigt, die in 7a gezeigt wird.
In Routine 1 (110) liest der Mikroprozessor (18) die Variablen MODUS und PEGEL (111), die durch den Benutzer über die Benutzerkonsole definiert werden, die in der Figur nicht notwendigerweise gezeigt wird. MODUS könnte TEMP oder LEISTUNG (112) sein. Falls es TEMP ist, bedeutet dies, dass das Induktionskochfeld als ein temperaturgesteuertes System arbeiten wird (114). So wird es in der maximalen Leistung arbeiten, die als Max Leistung definiert ist, bis die Temperatur den Wert erreicht, der durch den Benutzer gewünscht wird, definiert als Finale Temp, was gleich der Variable PEGEL ist. Falls der MODUS LEISTUNG ist (113), bedeutet dies, dass das Kochfeld in der Leistung arbeiten wird, die durch den Benutzer gewünscht wird, was gleich der Variable PEGEL ist. Auch wird der Betrieb als eine Sicherheitsmaßnahme gestoppt, falls die Temperatur den maximalen zulässigen Wert erreicht, der als Max Temp definiert ist. Max Temp und Max Leistung sind die konstanten Systemparameter, und können durch den Benutzer nicht modifiziert werden.
Nach Bekommen der Benutzereingaben wird der aktuelle Leistungspegel, Leistung Pegel, auf dem das Kochfeld arbeitet, auf den minimalen Leistungspegel des Systems, Min-Leistung, gesetzt (120). Die Einschaltdauern sind vorbestimmte Werte, die sich entsprechend mit dem aktuellen Leistungspegel ändern. Jeder Leistungspegel hat seine eigenen vordefinierten Einschaltdauern (120). Min Leistung ist ein konstanter Systemparameter und kann durch den Benutzer nicht modifiziert werden.
Ausschaltdauern sind von der Resonanzfrequenz der Leistungsstufe (10) abhängig, nämlich den Lastvariationen; so sollte sie dynamisch aktualisiert werden. Um während Inbetriebnahme Ausschaltdauern zu bestimmen, wird zuerst ein einzelner Gatterimpuls (540) erzeugt (130). "Gatter" ist eine eingebaute Funktion der PWM- (Impulsbreitenmodulation) Ausgabe des Mikroprozessors. Das erste Argument der "Gatter"-Funktion ist die Einschaltdauer des Gattersignals (520), und das zweite Argument ist die Ausschaltdauer. Um einen einzelnen Impuls zu erzeugen, wird eine vordefinierte Einschaltdauer als das erste Argument gesendet, und eine ausreichend lange Dauer 1 Sekunde (dieser Wert ist nicht obligatorisch, sondern nur eine Präferenz) wird als Ausschaltdauer (130) eingetragen, sodass nur ein Impuls in der Gatterausgabe (520) des Mikroprozessors (18) erzeugt wird.
Nach Erzeugung des einzelnen Gatterimpulses wird die Routine 2: AUSSCHALTDAUER BESTIMMEN (140), die in 7b gezeigt wird, aufgerufen. In dieser Routine wird in dem Ausschaltmoment (141) des Gattersignals (520) ein Timer initiiert (142), und die Dauer, bis die fallende Flanke des Nulldurchgangssensors auftritt, wird gezählt (143). Diese Dauer wird als die Ausschaltdauer gesichert (144).
Nach Bestimmung der Einschalt- und Ausschaltdauern der Gattersignale könnten die Gattersignale unter Verwendung der Funktion "Gatter" gestartet werden (150).
In jeder Sekunde werden die Benutzereingaben geprüft, ob der Benutzer irgend eine Aktualisierung durchgeführt hat, und jede 100 Millisekunden (dieser Wert ist nicht obligatorisch, sondern nur eine Präferenz) wird der Drosselstrom-Spitzenpegel (610) geprüft; Leistung Pegel wird aktualisiert, sodass der Finale-Leistung-Pegel erreicht werden könnte; und schließlich wird die Temperatur des Kochtopfes (20) geprüft. Zwei Timer, Timer1 und Timer2, werden verwendet, um diese Dauern zu zählen. Diese Timer werden initiiert, gerade nachdem die Gatterimpulse (540) gestartet sind (160, 170). Wenn die Verknüpfungsgleichspannung ihren Spitzenwert erreicht, wird die Ausschaltdauer unter Verwendung von Routine 2 aktualisiert (140), wie oben beschrieben. Diese Aktion wird in einer Schleife alle 10 Millisekunden wiederholt (dieser Wert ist nicht obligatorisch, sondern nur eine Präferenz).
So gibt es 3 verschachtelte Schleifen (jede mit eigenen Timern: Timer1, Timer2, Timer3), die kontinuierlich wiederholen, es sei denn, der Betrieb des Systems wird unterbrochen. Die Hüllkurve des Drosselstromwertes (610) wird jede 100 Millisekunden geprüft, falls der Stromspitzenwert (610) nicht in dem ±20%-Band ist (dieser Wert ist nicht obligatorisch, sondern nur eine Präferenz) des erwarteten Wertes ist, wird der Betrieb dann für 3 Sekunden angehalten (200), und die gesamte Prozedur wird neu gestartet, anderenfalls setzt die Software ihren Betrieb fort (190).
Der Stromleistungspegel, Leistung-Pegel, wird mit dem Finaler Leistung Pegel verglichen, der der Leistungspegel ist, den der Benutzer wünscht (190). Falls Leistung-Pegel größer als Finaler Leistung-Pegel ist, dann wird Leistung Pegel dekrementiert (210). Falls sie gleich sind, wird keine Aktualisierung durchgeführt (220); anderenfalls wird Leistung Pegel inkrementiert (230). Die Temperatur des Kochtopfes (20) wird von der analogen peripheren Schaltung (21) empfangen und zu der Variable TEMP gesichert. TEMP wird mit dem Wert Finale Temp verglichen, den der Benutzer wünscht (240). Falls die Temperatur des Kochtopfes (20) den gewünschten Wert erreicht, wird der Betrieb des Systems für 10 Sekunden angehalten (dieser Wert ist nicht obligatorisch, sondern nur eine Präferenz), und die gesamte Prozedur wird von Beginn an neu gestartet (250). Anderenfalls setzt die Software ihren Betrieb fort (260).
Die kürzeste Schleife wird in dem Moment der Spitze der Gleichstromverknüpfungssignals terminiert (500); dieser Moment tritt 5 Millisekunden auf, nachdem der Ausgang (580) des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors (23) HOCH wird (falls die Leitungsfrequenz angenommen wird, 50 Hz zu sein). Falls dieser Ausgang (580) nicht HOCH ist, werden die Ausgänge (570A, 570B) der Schutzschaltungen (15) und der Ausgang (590) der Tiegelerfassungsschaltung (17) geprüft (280). Falls ein beliebiger von ihnen (570A, 570B, 590) HOCH ist, bedeutet dies, dass ein falscher Kochtopf auf dem Kochfeld platziert wurde oder eine gefährliche Bedingung aufgetreten ist, daher werden die Ansteuerungssignale (540) für 3 Sekunden unterbrochen (200). Nach dem Abschluss der Periode von 3 Sekunden wird die gesamte Prozedur neu gestartet (100). Falls sie (570A, 570B, 590) nicht HOCH sind, dann wird der Ausgang (580) des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors (23) auf eien Art einer Schleife erneut geprüft (280).
Wenn der Ausgang (580) des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors (23) HOCH wird, setzt der Mikroprozessor (18) "Timer3" zurück und startet 5 Millisekunden zu zählen (270). Diese Dauer zählend, prüft er (18) auch die Ausgänge (570A, 570B) der Schutzschaltungen (15) und den Ausgang (590) der Tiegelerfassungsschaltung (17). Falls ein beliebiger von ihnen (570A, 570B, 590) HOCH ist (320), werden die Ansteuerungssignale (540) für 3 Sekunden unterbrochen (200). Anderenfalls wird Timer3 geprüft, ob die Dauer von 5 Millisekunden abgeschlossen ist (330). Falls nicht abgeschlossen, werden Gefahrenwarnsignale (570A, 570B, 590) auf eine Art einer Schleife geprüft (320). Anderenfalls wird die Ausschaltdauer von Gatterimpulsen (540) durch Verwenden von Routine 2 aktualisiert (140), und die Ausschaltdauern der Gattersignal werden entsprechend aktualisiert (290).
Dann werden die Timer geprüft, ob die Dauern der Schleifen vorüber sind (300, 310). Falls die Dauer von 100 Millisekunden vorüber ist (310), wird dann Timer2 zurückgesetzt (170), und die Prozedur, die oben beschrieben wird, wird wiederholt. Falls eine Dauer einer Sekunde vorüber ist (300), werden unter Verwendung von Routine 1 (110) Benutzereingaben für die Aktualisierungen geprüft und dann wird Timer1 zurückgesetzt (160), und die Schleife wird wiederholt.
Der Stromwandlerblock (16) wandelt den Strom der Drossel (19) zu einem Spannungswert, der als ein Drosselstrompegel definiert ist (620). 8 zeigt das interne Diagramm des Stromwandlerblocks (16). Die Primärseite des Wandlers ist die Heizspule (19), und die Sekundärseite ist, wo die gewandelte Spannung im Widerstand R10 auftritt. Das Windungsverhältnis 1:N definiert die Ausgangsspannung des Stromwandlers V_OUT als VOUT = R10·IL/Nwobei I_L der Strom ist, der durch die Heizspule (19) fließt.
Durch Verwenden von D10 und C10 wird der Spitzenwert von V_OUT, und daher der Drosselstrom-Spitzenwert (610) gespeichert und zu dem Mikroprozessor (18) gesendet.
Die Schutzschaltungen (15) und die Tiegelerfassungsschaltung (17) sind gestaltet, die Leistungsschaltung (10) gegen unerwartete gefährliche Bedingungen zu schützen, wie etwa eine Fehlfunktion des Mikroprozessors (18).
Die analoge Schutzschaltung (15) überwacht den Drosselstrompegel (620) und die Kollektorspannung (510) des Halbleiterschalters. Wenn der Drosselstrompegel (620) den maximal zulässigen Wert (V_{ref_current}) überschreitet, wird der Ausgang von COMP1 HOCH. Dieser Ausgang schaltet den bipolaren Tran sistor T3 ein (530; daher verriegelt der Ausgang das Gattersignal (520) auf den tiefen Zustand, sodass der Leistungsumrichter (10) deaktiviert wird. Deshalb sind die Leistungsschaltung (10) und der IGBT gegen Überströme geschützt. Er sendet auch ein Alarmsignal (570A) zu dem Mikroprozessor (18), um ihn zu veranlassen, die Gatterausgänge (540) der digitalen Schaltungstechnik (18) zu deaktivieren. Wenn die Kollektorspannung (510) des Transistors über einem vorbestimmten Wert (V_ref voltage) ist, wird ähnlich der Ausgang der Gattersignale (25) durch T3 auf den tiefen Zustand verriegelt (530), sodass die falschen Gattersignale, die durch eine Fehlfunktion des Mikroprozessors verursacht werden können, beseitigt werden. Falls ein Gatterimpuls (540) in dem Moment ankommt, wo der Ausgang von COMP2 HOCH ist, kann dieses Gattersignal den IGBT nicht einschalten. Da die Kollektorspannung von T3 (530) die Gattersignale (520) bereits auf den TIEFEN Zustand gesetzt hat, könnten die Leistungsstufe (10) und der IGBT geschützt werden. Der Ausgang (570B) von dem Gatter AND1 wird aber zu dem HOHEN Zustand gehen, was eine gefährliche Bedingung anzeigt. Daher stoppt der Mikroprozessor (18) eine Erzeugung der Gatterimpulse (540).
Der Ausschalt- und Leitungsverluste des IGBT unvermeidbar sind, könnten nur Einschaltverluste minimiert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, sollte man V_CE (510) untersuchen, da sie der wichtigste Parameter ist, der den Pegel von Einschaltverlusten beeinflusst. Wie in 10a gesehen werden kann, schwingt nach dem Moment des Einschaltens des Transistors V_CE (510) in der Resonanzfrequenz der Heizspule (19) und des Resonanzkondensators C_RES. So tritt das Minimum von V_CE (510) stets in dem gleichen Moment nach Einschalten der gleichen Last, der Heizspule (19) und C_RES, auf.
Die Ausschaltdauer ist während eines Wechselstrom-Halbzyklus konstant, und bezieht sich direkt auf die Resonanzfrequenz des Leistungsumrichters (10). Wegen Lastvariationen kann aber die Resonanzfrequenz variieren. Um diese Variationen zu kompensieren, wird der Strom der Drossel (19) durch den Stromwandler (16) überwacht, der auch für den Überstromschutz verwendet wird. Theoretisch tritt die minimale Spannung V_CE (510) in dem Nulldurchgang des Stroms der Drossel (19) auf. 11a und 11b zeigen die typischen Wellenformen des Stroms der Drossel (19) bzw. V_CE (510). Durch Beobachtung des Drosselstrompegels (620) könnten so die Ausschaltdauern erreicht werden, die den minimalen Leistungsverlust liefern. Der überwachte Drosselstrompegel (620) wird durch einen invertierenden Verstärker (22) invertiert und zu dem Mikroprozessor als die Ausgabe (560) des Nulldurchgangsdetektors eingespeist. Der Mikroprozessor (18) aktualisiert die Dauer von Ausschaltsignalen jede 10 Millisekunden (290) durch Überwachen dieses Signals. Er (18) kalkuliert die Zeit, die zwischen dem Ausschaltmoment der Gattersignale (140) und der fallenden Flanke der Ausgabe (560) des Nulldurchgangsdetektors (22) abgelaufen ist. 11d zeigt die Ausgabe (560) des Nulldurchgangsdetektors (22) .
Das System enthält ferner eine Schaltung, die die Tiegelerfassungsschaltung (17) genannt wird, zum Erfassen dessen, ob ein geeigneter Kochtopf (20) auf das Kochfeld platziert ist. Diese Schaltung (17) überwacht das Signal der Verknüpfungsgleichspannung (500). Gemäß dem überwachten Signal entscheidet die Tiegelerfassungsschaltung (17), ob es einen geeigneten Kochtopf (20) auf dem Kochfeld gibt oder nicht. Falls kein geeigneter Kochtopf vorhanden ist, sendet diese Schaltung (17) ein Alarmsignal (590) zu dem Mikroprozessor (18), um ihn zu veranlassen, den Betrieb des Leistungsumrichters (10) für eine vorbestimmte Dauer zu deaktivieren.
Falls kein geeigneter Tiegel auf dem Kochfeld vorhanden ist, wird es keinerlei Energietransfer von der Leistungsstufe (10) zu dem Kochtopf (20) geben. Eine Erfassung des Vorhandenseins eines Tiegels (20) beruht auf der Änderung der Wellenform der Verknüpfungsgleichspannung (500). In dem Fall, wo es einen geeigneten Tiegel (20) gibt, ist diese Spannung (500) in 13a gezeichnet. Wenn es keinen geeigneten Tiegel gibt, wird die Wellenform (500) das Signal in 14a. Da kein Energietransfer auftritt, wenn kein geeigneter Tiegel vorhanden ist, wird die Energie in dem Nebenschlusskondensator hoher Frequenz C1 gespeichert. Deshalb kann das Vorhandensein des Tiegels (20) durch die Evaluierung dieser Wellenform (500) erfasst werden. Der 50 Hz-Nulldurchgangsdetektor (23) erzeugt ein HOHES Signal (580) während des Nulldurchgangs des Verknüpfungsgleichspannungssignals (500) für eine Dauer von ungefähr 400 Mikrosekunden. Diese Ausgabe (580) wird auch zu dem Mikroprozessor (18) G eingespeist, um den Spitzenmoment der Verknüpfungsgleichspannung zu erfassen. Die Verknüpfungsgleichspannung (500) wird mit einem Widerstandsteiler durch den invertierenden Eingang des Komparators COMP2 in 12 überwacht. Der Pegel des nicht-invertierenden Eingangs, nämlich der Bezugswert, ist ein kleiner Anteil des Spitzenwertes der Verknüpfungsgleichspannung (500). Wenn die Verknüpfungsgleichspannung (500) unter einen gewissen Wert abfällt, wird auf diese Weise der Ausgang des Komparators (580) zu dem HOHEN Zustand gehen, wie in 13b gezeigt.
Wie in 14b gesehen wird, tritt kein Nulldurchgang auf, wenn es keinen geeigneten Kochtopf gibt. So wird die Schaltung des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors (23) keine HOHE Signalausgabe erzeugen, wenn es keinen geeigneten Tiegel gibt. Die Tiegelerfassungsschaltung (17) beobachtet diese Ausgaben, und falls keine HOHE Signalausgabe (580) durch den 50 Hz-Nulldurchgangsdetektor (23) für eine Dauer von 400 Mikrosekunden erzeugt wird, sendet sie ein Deaktivierungssignal (590) zum Mikroprozessor (18), um den Betrieb der Leistungsstufe (10) zu stoppen. 3 Sekunden nach der Deaktivierung des Betriebs startet sie (17) das System neu um zu erfassen, ob der Benutzer einen geeigneten Tiegel (20) auf das Kochfeld gestellt hat. Dann beobachtet sie den Ausgang (580) des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors (23) während 400 Millisekunden und deaktiviert das System oder bleibt im Ruhezustand gemäß dem Pegel dieses Signals, d.h. dem Vorhandensein eines Kochtopfes (20).
Der Ausgang (580) des 50 Hz-Nulldurchgangsdetektors (23) speist den Eingang von NAND-A in 13. Der Ausgang von NAND-A lädt den Transistor C23, und falls sein Eingang TIEF ist, bedeutet dies, dass keine Nulldurchgänge auftreten. Die Zeit, die abläuft, um C23 auf einen Wert zu laden, der den Ausgang von NAND-B auf einen TIEFEN Zustand setzt, ist ungefähr 400 Millisekunden. Falls kein Nulldurchgang auftritt, dann wird C23 zu dem Schwellwert geladen, der Ausgang von NAND-B geht zu TIEF über, und der Ausgang (590) von NAND-C geht zu HOCH über, was mit dem Mikroprozessor (18) verbunden wird.
15 zeigt das Schaltungsdiagramm des Temperatur-zu-Spannungs-Wandlerblocks (21). Ein Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) ist unter die obere Platte des Kochfeldes platziert, und er tastet die Temperatur des Kochtopfes (20) ab. Der NTC-Thermistor und R11 bilden einen Widerstandsteiler, und die Spannung von Knoten (600) ändert sich, während sich die Temperatur ändert. Unter Beobachtung der Spannung von Knoten (600) könnte somit der Mikroprozessor die Temperatur des Kochtopfes (20) erlangen.
Die Erfindung enthält eine Gatteransteuerung (11) mit einer Einzelhierarchieausgabe, die zum direkten Ansteuern von IGBTs gestaltet ist. Dieser Block ist notwendig, da die Gatterimpulse (540) des Mikroprozessors (18) zwischen 0 und 5V sind, der IGBT aber zwischen 0 und 15V für ein besseres Leistungs verhalten erfordert. Wenn ein Einschaltgattersignal (540) von dem Mikroprozessor (18) ankommt, wird der untere Transistor T1 ausgeschaltet, und der obere Transistor T2 wird eingeschaltet. Deshalb wird ein Signal von 15 Volt zu dem Gatter des IGBT durch Knoten (520) und den oberen Transistor T2 ankommen. Wenn ein Ausschaltgattersignal (540) von dem Mikroprozessor (18) ankommt, wird der untere Transistor T1 eingeschaltet, und der obere Transistor T2 wird ausgeschaltet. Deshalb wird das Gatter vom IGBT durch den Knoten (520) und den unteren Transistor T1 geerdet. Durch Knoten (530) wird der Ausgang der Gatteransteuerung durch die Schutzschaltungen (15) ungeachtet des Gattersignals geerdet, das von dem Mikroprozessor (18) empfangen wird. Dies verhindert, dass falsche Gattersignale (540), die durch eine Fehlfunktion des Mikroprozessors verursacht werden, den Leistungstransistor zerstören.

Claims

Ein Induktionskocher, der enthält: eine Stromkreis zu Energieinverter (10), der im Wesentlichen einen Einheitsenergiefaktorstram von den Hauptleitungen nimmt, eine Induktionsspule (19), die einen hochfrequenzmagnetischen Bereich erzeugt, welche zur Induktion eines entfernbaren oder nichtentfernbaren magnetischen Kochgeschirrs (20) führt, ein Resonanzkondensator parallel zu besagter Induktionsspule (19), ein IGBT als Schaltungselement, und eine Energiediode (Dp), die in einer antiparallelen Weise zu besagtem IGBT gesetzt ist; einen Mikroprozessor (18) zur Einnahme der gewünschten Temperatur des Kochgeschirrs oder des gewünschten Machtniveaus des Kochapparats von einem Bedienungsfeld, welcher die Machtübertragung dem gesagten Kochgeschirr (20) kontrolliert, die angemachte Dauer von Eingangspulsen (520, 540) reguliert, die Temperatur des gesagten Kochgeschirrs (20) kontrolliert, wenn die Temperatur des gesagten Kochgeschirrs (20) den Sollwert erreicht hat, die Operation des Systems unterbricht oder das System nach dem Warten für eine bestimmte Dauer wieder laufen lässt , sobald es. gewesen ist, die Anpassung der Umdrehung von Dauern des Tors pulsiert, nullböse Momente der gegenwärtigen fließenden Heizungsrolle über nullböse Entdeckungsmittel (22) und das Unterbrechen der Operation der Betriebsphase (10) für eine bestimmte Dauer beobachtet, wenn ein Vorsignal (570A, 570B, 590) vom Pan – Entdeckungsstromkreis (17) oder Schutzstromkreis (15) erhalten wird; eine Pan – Entdeckungsstromkreis (17), die ermittelt, ob ein passendes Kochgeschirr (20) auf das Kochfeld gelegt wird, DC Gleichstrom-Verbindungsstromspannung (500) steuert und ein Mittel zum nullbösen 50-Hz-Entdecker (23) umfasst, um Nullkreuze der Signale von der AC-Eingangsstromspannung (Vac) zu entdecken; Ein Block des analogen Schutzkreises (15), der den Energieinverter (10) gegen Überströme schützt, indem er durch die gegenwärtige Induktionsspule (19) fließt und sowie gegen die ungeeigneten Eingangssignale, indem er gleichzeitig die Kollektorspannung von IGBT (510) und Eingangsignale (540) beobachtet.
Ein Induktionskochapparat nach Anspruchs 1, wobei vorerwähnter Mikroprozessor (18): erwirbt in der Betriebsphase den Energieeingang von der Benutzertafel, teilt die gewünschte Temperatur des Kochgeschirrs (20) zum vorher eingestellten Wert der maximalen erlaubten Temperatur des Kochgeschirrs (20) zu, und bedient die Energieinverter (10) beim gewählten Energieeingang; in der Temperaturweise, erwirbt den Temperatureingang von der Benutzertafel, bedient die Energieinverter (10) am maximalen Energieniveau, wenn die Temperatur des gesagten Kochgeschirrs (20) den Sollwert erreicht hat, die Operation des Systems unterbricht oder das System nach dem Warten für eine bestimmte Dauer wieder laufen lässt.
Ein Induktionskochapparat nach Anspruchs 1, wobei vorerwähnter Mikroprozessor (18): um die Energieinverter (10) mit dem minimalen Energieniveau des Kochgeräts zu treiben, vergleicht das gegenwärtige Energieniveau mit dem Energieniveau, das der Benutzer über das Bedienungsfeld für Zunahme oder Verminderung als gegenwärtiges Energieniveau bestimmt hat, um beide Niveaus gleichzumachen; erzeugt Tor-Pulse (540), die Dauer des Energieniveaus entsprechend in diesem Moment anmachen; vergleicht das Maximalniveau des Induktionsstroms (610) mit dem erwarteten Wert und unterbricht das System in 3 Sekunden, wenn es nicht in ±20 Band des erwarteten Werts ist.
Ein Induktionskochapparat nach Anspruchs 1, wobei vorerwähnter Mikroprozessor (18): Beobachtet den ersten nullbösen 50-Nz-Entdecker (23) Produktion (580) und wartet auf 5 Millisekunden, wenn die Produktion (580) HOCH wird; rechnet die Zeit zwischen der Umdrehung von der Schaltung des Moments des gegenwärtigen Tor-Pulses (540) und dem sofortigen nullbösen Entdecker (22), wobei dessen Ausgang (560) sein Zustand von HOCH bis NIEDRIG ändert; verwendet diese berechnete Zeit als Umdrehung von der Dauer der Eingangssignalen (540) bis zur folgenden Berechnung.
Ein Induktionskochapparat nach Anspruchs 1, wobei vorerwähnter Mikroprozessor (18): beobachtet die Produktion (590) des Pan – Entdeckungsstromkreises (17) und Produktion (570A, 570B) des Schutzstromkreis-Blocks (15); hält Eingangssignale (540) nach 3 Sekunden und schaltet das System wieder nach der Vollziehung dieser Dauer, wenn einige dieser Produktionen (570A, 570B, 590) HOCH ist.
Ein Induktionskochapparat nach Anspruchs 1, vorerwähnter Pan-Entdeckungsstromkreis (17): Umfasst nullbösen 50-Hz-Entdecker (23) Mittel, die Gleichstrom-Verbindungsstromspannung (500) mit einem Bezugswert über COMP3 vergleichen und HOHE Produktion (580) erzeugen, wenn Gleichstrom-Verbindungsstromspannung (500) unter dieser Verweisung, NIEDRIGE Produktion (580) sonst ist; beobachtet das Gegenteil dieser Produktion (580) durch NAND-A; belädt den Kondensator (C23) mit der Produktion von NAND-A durch R56 (mit einer von R56·C23 unveränderlichen Zeit), wenn Produktion (580) des nullbösen 50-Hr-Entdeckers (23), Entladungen es durch (R55//R56) sonst (mit einer Zeit unveränderlich (R55//R56)·C23) NIEDRIG ist; sendet HOHES Signal an den Mikroprozessor (18), wenn C23 zu einem Wert über der Eingangsschwelle von NAND-B NIEDRIG sonst beladen wird; belädt den Kondensator (C22) mit der Produktion von NAND-C durch R59 und R52 (mit einer Zeit unveränderlich (von R52+R59)·C22), wenn Produktion (590) des Pan – Entdeckungsstromkreises (17), Entladungen es durch R59 sonst (mit einer von R59·C22 unveränderlichen Zeit) HOCH ist; Entladungs C23 durch R58 durch Sätze die Produktion von COMP4 zu NIEDRIG, wenn C22 über einem vorher bestimmten Bezugswert in einer Dauer bestimmt durch die Zeit unveränderlich ((R52+R59)·C22), keine Entladungen sonst beladen wird; fasst die Produktion von NAND-C neu, um NIEDRIG festzusetzen, wenn C23 unter der Eingangsschwelle von NAND-B entladen wird.
Ein Induktionskochapparat nach Anspruchs 1, worüber die vorerwähnte Schutzstromkreis (15) umkreist: Umfasst Mittel zum nullbösen Entdecker (22), die das Induktor-Strom-Niveau (620) erhalten vom gegenwärtigen Transformator-Block (16) umkehren und an den Mikroprozessor (18) als die Produktion (560) senden; umfasst einen Komparator (COMP1) das Vergleichen des gesagten Induktor- Strom-Niveaus (620) mit einem Bezugswert (V_ref,Strom), der dem maximalen erlaubten gegenwärtigen Wert entspricht, sendet HOHES Signal (570A) an den Mikroprozessor (18), wenn gesagtes Induktor- Strom-Niveau (620) über V_ref,Strom gegenwärtiges, NIEDRIGES Signal (570A) sonst ist; macht BJT (T3) an und setzt Eingangsignale (520) auf NIEDRIG durch den Knoten 530, wenn die Produktion von COMP1, kein Eingreifen zu Tor-Pulsen sonst HOCH ist; umfasst einen Komparator (COMP2) das Vergleichen der Kollektorspannung von IGBT (510) mit einem Bezugswert, der maximalem erlaubtem Kollektorspannungswert (510) entspricht, bevor sich von IGBT drehen, das Produzieren HOHER Produktion, wenn Kollektorspannung (510) über der Verweisung NIEDRIG sonst ist; sendet HOHES Signal (570B) an den Mikroprozessor (18), wenn die Produktion von COMP2 HOCH ist und Tor-Produktion (540) zur gleichen Zeit NIEDRIG sonst HOCH ist; macht BJT (T3) an und Eingangssignale (520) zu NIEDRIG durch den Knoten 530 untergehend, wenn die Produktion des COMP-2, kein Eingreifen zu Tor-Pulsen sonst HOCH ist.