EP2605614B1

EP2605614B1 - Dispositif d'alimentation à onduleur, notamment pour appareil de cuisson à induction

Info

Publication number: EP2605614B1
Application number: EP12195871.4A
Authority: EP
Inventors: Cédric GOUMY; Julien Furcy; Didier Gouardo; Etienne Alirol
Original assignee: Groupe Brandt SAS
Current assignee: Groupe Brandt SAS
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: FR2984038B1; ES2645225T3; EP2605614A1; FR2984038A1

Description

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation à onduleur de moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant.
Elle concerne également un appareil de cuisson à induction adapté à mettre en oeuvre le dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention.
Plus particulièrement, la présente invention concerne le domaine des appareils de cuisson à induction dans lesquels chaque zone ou foyer de cuisson est piloté par un seul élément de puissance intégré dans un dispositif d'alimentation à onduleur.
On connaît un tel dispositif d'alimentation à onduleur dans le document EP 2 200 398 .
On connaît également un appareil de cuisson à induction décrit dans le document US 4 210 792 , dans lequel un inducteur est monté en série avec deux transistors en commutation montés en parallèle et commandés chacun par un signal de commande indépendant généré par un circuit de commande.
Un dispositif d'alimentation à onduleur à un seul élément de puissance est décrit dans le document WO 2007/042315 dans lequel les moyens d'induction intégrés à un circuit résonant sont alimentés à partir d'un dispositif d'alimentation à onduleur comportant un transistor en commutation, du type d'un transistor commandé en tension connu sous l'appellation IGBT (acronyme du terme anglais "Insulated Gate Bipolar Transistor"), monté en série avec le circuit résonant.
Ce type de topologie est appelé topologie mono-transistor ou quasi-résonnante et correspond à un montage quasi-résonnant du dispositif d'alimentation à onduleur.
Le transistor en commutation est lui-même monté en parallèle avec une diode de roue libre.
Un tel dispositif d'alimentation à onduleur fonctionne selon une fréquence de commutation du transistor, correspondant à une période de commande T.
Cet interrupteur est également associé à un rapport cyclique de conduction Δ, Δ < 1, défini de telle sorte que le transistor est commuté en position ON pendant une durée ΔT de la période de commande.
Cette durée ΔT correspond ainsi à la période de conduction du transistor et de la diode de roue libre pour chaque période de commande T.
En modifiant la fréquence de commutation du dispositif d'alimentation à onduleur, il est possible d'ajuster la puissance instantanée délivrée par les moyens inducteurs à un récipient de cuisson.
Dans un tel appareil de cuisson à induction, la puissance instantanée induite dans un récipient placé aux droits des moyens inducteurs est limitée par une puissance maximale continue et une puissance minimale continue liées au fonctionnement du transistor en commutation, du type IGBT.
Ainsi, la puissance minimale continue pouvant être induite dans le récipient par un inducteur de manière continue est limitée par la topologie du transistor en commutation, et notamment par le pic de courant généré dans l'IGBT à la mise ON du transistor.
De même, la puissance maximale continue pouvant être induite dans un récipient donné est limitée par la tension maximale admissible entre les bornes du transistor, c'est-à-dire entre le collecteur et l'émetteur de l'IGBT.
Le dépassement de la tension maximale admissible aux bornes du transistor conduit à la destruction de celui-ci.
En effet, le transistor en commutation étant monté en série avec les moyens inducteurs, une augmentation de la puissance induite par les moyens inducteurs dans un récipient implique nécessairement une augmentation du courant et de la tension aux bornes du transistor.
Ainsi, la tension maximale admissible aux bornes de l'IGBT contraint nécessairement la puissance induite dans le récipient.
A titre d'exemple non limitatif, pour des transistors en commutation du type IGBT ayant une tension maximale admissible entre le collecteur et l'émetteur de 1200 V, la puissance générée par un inducteur commandé en commutation par un tel dispositif d'alimentation à onduleur est de l'ordre de 2300 W.
Bien entendu, la valeur de la puissance maximale dépend du récipient.
Cette puissance maximale, pour un récipient donné, peut être calculée en déterminant le courant maximal circulant dans l'inducteur sans que la tension entre le collecteur et l'émetteur du transistor en commutation ne dépasse la tension maximale admissible.
La puissance induite dépend alors de ce courant maximal et de la résistance de charge associée au récipient.
Pour générer une puissance induite plus élevée, et dans l'exemple donné, supérieure à 2300 W, il est impératif d'utiliser un transistor en commutation pouvant supporter une tension maximale continue supérieure à 1200 V.
On connaît par exemple dans l'état de la technique des transistors en commutation du type IGBT possédant une tension maximale admissible supérieure à 1200 V, et par exemple de l'ordre de 1600V.
Toutefois, l'utilisation d'un tel transistor en commutation ne permet pas d'augmenter la puissance générée par un inducteur compte tenu de la tension relativement élevée entre le collecteur et l'émetteur lorsque le transistor en commutation est à l'état ON.
La tension entre le collecteur et l'émetteur étant très importante, le transistor va s'échauffer lorsque le courant le parcourt, cet échauffement pouvant conduire à la destruction thermique de ce composant électronique.
Ce type de transistor n'est donc pas non plus adapté au passage de courant important, qui permettrait la génération d'une puissance induite élevée dans le récipient.
La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de proposer un dispositif d'alimentation à onduleur selon la revendication 1, permettant d'augmenter la puissance induite par des moyens inducteurs dans un récipient.
Le dispositif d'alimentation à onduleur alimente des moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant, le dispositif d'alimentation à onduleur ayant une topologie quasi-résonnante et comprenant au moins deux transistors en commutation montés en parallèle, les transistors en commutation étant montés en série avec les moyens inducteurs.
Le montage en parallèle de transistors en commutation autorise le passage d'un courant électrique important dans le circuit dès lors que le courant électrique est réparti dans les deux transistors en commutation montés en parallèle.
Il est ainsi possible d'utiliser des transistors en commutation ayant une tension maximale admissible importante sans risque d'échauffement de ces transistors en commutation lors du passage du courant dans les transistors en commutation à l'état ON.
La puissance induite dans un récipient peut ainsi être augmentée tout en conservant une topologie quasi-résonnante du dispositif d'alimentation à onduleur, du même type que celle utilisée pour piloter des moyens inducteurs par un seul composant électronique de puissance.
Pour la commutation du dispositif d'alimentation à onduleur, un même signal de commande en commutation est adressé à la grille des transistors en commutation.
Ainsi, la commande en commutation des transistors en commutation montés en parallèle est réalisée à la même fréquence et en phase.
En pratique, les transistors en commutation sont montés respectivement en parallèle avec des diodes de roue libre.
Selon un mode de réalisation pratique de l'invention, les transistors en commutation sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, les collecteurs des transistors en commutation étant reliés entre eux par une piste de matériau conducteur déposée sur la plaquette de circuit imprimé.
Alternativement, les transistors en commutation sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, la plaquette de circuit imprimé comprenant un fil conducteur rapporté reliant les collecteurs des transistors en commutation.
Cette technologie permet de réaliser en grande série sur une plaquette de circuit imprimé plusieurs dispositifs d'alimentation à onduleur selon la topologie quasi-résonnante, le montage en parallèle de deux transistors en commutation pouvant être réalisé au cas par cas pour la commande à une forte puissance de certains foyers de cuisson à induction en utilisant en tant qu'accessoire un fil conducteur qui est connecté aux collecteurs des transistors en commutation au moment du montage de la plaquette de circuit imprimé dans un appareil de cuisson à induction.
La plaquette de circuit imprimé peut ainsi être standardisée, nécessitant moins de références pour la fabrication d'appareils de cuisson à induction.
Selon un second aspect, la présente invention concerne également un appareil de cuisson à induction, comprenant au moins un foyer de cuisson comportant des moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant.
Cet appareil de cuisson comprend un dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention.
Cet appareil de cuisson présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le dispositif d'alimentation à onduleur.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :

la figure 1 est une vue schématique d'un appareil de cuisson à induction adapté à intégrer un dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention ;
la figure 2 est un schéma illustrant le principe d'un dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention ; et
les figures 3A et 3B illustrent un exemple de mise en oeuvre d'un dispositif d'alimentation à onduleur selon un mode de réalisation de l'invention.

On va décrire tout d'abord en référence à la figure 1 un appareil de cuisson à induction adapté à intégrer un dispositif d'alimentation à onduleur pour la commande de moyens inducteurs.
A titre d'exemples non limitatifs, cet appareil de cuisson peut être une table de cuisson à induction 10 comprenant au moins un foyer de cuisson comportant des moyens inducteurs.
Dans cet exemple, la table de cuisson 10 comporte quatre foyers de cuisson F1, F2, F3, F4, chaque foyer de cuisson comportant des moyens inducteurs.
Ces moyens inducteurs comprennent typiquement une ou plusieurs bobines d'induction montées en série.
Cette table de cuisson 10 comprend de manière classique une phase de puissance d'alimentation électrique 11, typiquement une alimentation secteur.
A titre d'exemple, la table de cuisson 10 est alimentée en 32 A, pouvant fournir une puissance maximale de 7200 W à la table de cuisson 10, soit une puissance de 3600 W par phase.
On notera que les moyens inducteurs associés à chaque foyer de cuisson F1, F2, F3, F4 peuvent en pratique être réalisés à partir d'une ou plusieurs bobines inductrices dans lesquelles circule le courant électrique, ces bobines étant montées sur une même phase de puissance.
Une carte de commande de puissance 12 permet de supporter l'ensemble des moyens électroniques et informatiques nécessaires au contrôle de la table de cuisson, et notamment le dispositif d'alimentation à onduleur des moyens inducteurs qui sera décrit ultérieurement.
Bien entendu, la table de cuisson 10 pourrait comporter plusieurs cartes de commande de puissance permettant de répartir l'ensemble des moyens électroniques et informatiques nécessaires au contrôle de cette table de cuisson.
En pratique, des liaisons électriques 13 sont prévues entre cette carte de commande de puissance 12 et chaque foyer de cuisson F1, F2, F3, F4.
La carte de commande de puissance 12 est classiquement réalisée à partir d'une plaquette de circuit imprimé.
Par ailleurs, l'ensemble des moyens inducteurs composant chaque foyer F1, F2, F3, F4 et la carte de commande de puissance 12 sont placés sous une surface plane de cuisson, par exemple réalisée à partir d'une plaque en vitrocéramique.
Les foyers de cuisson F1, F2, F3, F4 peuvent en outre être identifiés par une sérigraphie en vis-à-vis des moyens inducteurs composant chaque foyer de cuisson, et placés sous la surface plane de cuisson.
Bien entendu, bien qu'on ait illustré un exemple de réalisation de table de cuisson 10 dans laquelle quatre zones de cuisson constituant des foyers de cuisson F1, F2, F3, F4 sont prédéfinies dans le plan de cuisson, la présente invention s'applique également à une table de cuisson ayant un nombre variable ou des formes différentes de foyers de cuisson, ou encore, présentant un plan de cuisson sans zone ou foyer de cuisson prédéfinis, ces derniers étant définis au cas par cas par la position du récipient en vis-à-vis d'un sous-ensemble de bobines d'induction disposées sous le plan de cuisson.
Finalement, la table de cuisson 10 comporte également des moyens de commande et d'interface 14 avec l'utilisateur permettant à l'utilisateur de commander en puissance et en durée le fonctionnement de chaque foyer F1, F2, F3, F4.
En particulier, l'utilisateur peut par le biais des moyens de commande et d'interface 14 assigner une puissance de consigne à chaque foyer de cuisson recouvert d'un récipient.
La structure d'une telle table de cuisson et le montage des moyens inducteurs n'ont pas besoin d'être décrits plus en détail ici.
On a illustré à la figure 2 un principe de réalisation d'un dispositif d'alimentation à onduleur selon l'invention.
Un tel dispositif d'alimentation à onduleur 20 est adapté à alimenter un des foyers de cuisson F1, F2, F3, F4 de la table de cuisson 10, et par exemple le foyer de cuisson F1, étant entendu que chaque foyer de cuisson peut présenter le même schéma d'alimentation.
Dans le schéma de principe illustré à la figure 2, une inductance L1 représente à la fois l'inductance des moyens inducteurs du foyer de cuisson F1 et celle d'un récipient à chauffer placé en vis-à-vis, au niveau du foyer de cuisson F1.
Bien que non illustré à la figure 2, le système constitué par un récipient et les moyens d'induction du foyer de cuisson F1 comprend en série avec l'inductance L1 une résistance, caractérisant principalement la résistance du récipient.
Les moyens inducteurs L1 sont intégrés à un circuit résonnant, comportant ainsi un condensateur C1 monté en parallèle avec l'inducteur L1 et la résistance.
Le dispositif d'alimentation à onduleur 20 tel qu'illustré à la figure 2 comprend deux transistors en commutation T1, T2 montés en parallèle.
Ces transistors en commutation T1, T2 sont également montés en série avec les moyens inducteurs L1.
Les transistors en commutation T1, T2 sont ici à titre d'exemples non limitatifs des transistors commandés en tension, couramment appelés interrupteur IGBT (acronyme du terme anglais "Insulated Gate Bipolar Transistor").
On appellera dans la suite de la description les transistors en commutation T1, T2 des interrupteurs IGBT T1, T2.
Chaque interrupteur IGBT T1, T2 est monté en parallèle avec une diode de roue libre D1, D2.
Ce montage en parallèle d'une diode de roue libre D1, D2, entre le collecteur C et l'émetteur E de chaque interrupteur IGBT T1, T2 est utilisé communément dans la topologie quasi-résonnante des dispositifs d'alimentation à onduleur.
Pour réaliser le montage en parallèle des deux interrupteurs IGBT T1, T2, les collecteurs C des deux interrupteurs IGBT T1, T2 sont reliés électriquement l'un à l'autre et connectés au niveau d'un noeud d'alimentation N des moyens inducteurs L1.
Par ailleurs, les émetteurs E des interrupteurs IGBT T1, T2 sont également reliés électriquement l'un à l'autre et mis à la masse.
Le fonctionnement d'un tel dispositif d'alimentation à onduleur 20 nécessite un signal de commande en commutation.
Ce signal de commande est adressé à la grille G des deux interrupteurs IGBT T1, T2.
En pratique, un même signal de commande, identique en phase et en fréquence, est adressé aux deux interrupteurs IGBT T1, T2 pour contrôler la fréquence de commutation des deux interrupteurs T1, T2.
Grâce à ce montage de deux interrupteurs IGBT T1, T2 en parallèle, il est possible d'augmenter la puissance générée par les moyens inducteurs L1 dès lors que le courant électrique circule dans les deux interrupteurs IGBT T1, T2 et non plus dans un seul interrupteur IGBT utilisé classiquement dans l'art antérieur.
On va donner ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, des exemples comparatifs de fonctionnement et de puissance générée, pour un dispositif d'alimentation à onduleur comprenant un seul transistor en commutation ou deux transistors en commutation montés en parallèle.
On notera que la topologie d'un dispositif d'alimentation à onduleur ne mettant en oeuvre qu'un seul transistor en commutation est identique à celle décrite à la figure 2, le montage ne comprenant qu'un seul transistor en commutation, et par exemple l'interrupteur IGBT T1 monté en parallèle avec la diode de roue libre D1.
Dans un tel montage, mettant en oeuvre un seul transistor en commutation, l'interrupteur IGBT T1 présente à titre d'exemple non limitatif les caractéristiques suivantes :

tension maximale entre collecteur C et émetteur E : V_{CE MAX} = 1200 V;
tension entre collecteur C et émetteur E lorsque l'interrupteur IGBT T1 est ON : V_{CE SAT} = 1,85 V;
tension aux bornes de la diode de roue libre D1 : V_F = 1,7 V.

Lorsque la puissance générée par les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 2300W, le courant moyen circulant dans les moyens inducteurs L1 est égal à 30 A environ.
Le courant moyen I_{MOY IGBT} dans l'interrupteur IGBT T1 est égal à environ 15 A alors que le courant moyen I_{MOY DIODE} dans la diode D1 de roue libre est sensiblement égal à 10 A.
Par conséquent, les pertes dans l'interrupteur IGBT T1, égales à V_{CE SAT} X I_{MOY IGBT}, sont sensiblement égales à 28 W.
De même, les pertes dans la diode de roue libre D1, égales à V_F x I_{MOY DIODE} sont sensiblement égales à 17 W.
Les pertes totales dans l'interrupteur IGBT T1 monté en parallèle avec la diode de roue libre D1 sont donc égales à environ 45 W.
L'échauffement lié à ces pertes dans l'interrupteur IGBT T1 et la diode de roue libre D1 est ainsi modéré, de telle sorte que la température du composant électronique se stabilise autour de 85° C au bout de quelques minutes.
Ainsi, l'utilisation d'un l'interrupteur IGBT T1 présentant une tension maximale continue de 1200 V est compatible avec la génération d'une puissance modérée de l'ordre de 2300 W dans les moyens inducteurs L1.
Lorsqu'on souhaite augmenter la puissance générée par les moyens inducteurs L1, et par exemple permettre la génération d'une puissance de l'ordre de 3000 W, la tension entre le collecteur C et l'émetteur E d'un interrupteur IGBT T1 monté en série avec les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 1350 V, ce qui interdit l'utilisation d'un interrupteur IGBT T1 présentant une tension maximale entre collecteur C et émetteur E de 1200 V.
On décrit ci-après, à titre d'exemple comparatif, la mise en oeuvre d'un dispositif d'alimentation à onduleur comprenant un unique transistor en commutation mettant en oeuvre l'interrupteur IGBT T1 présentant une tension maximale entre collecteur C et émetteur E supérieure à 1200 V.
Par exemple, l'interrupteur IGBT T1 monté en série avec les moyens inducteurs L1 présente les caractéristiques suivantes :

tension maximale entre le collecteur C et l'émetteur E : V_{CE MAX} = 1600 V ;
tension entre le collecteur C et l'émetteur E lorsque l'interrupteur IGBT T1 est ON : V_{CE SAT} = 2,25 V ;
tension aux bornes de la diode de roue D1 : V_F = 2V.

Lorsque la puissance générée par les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 3000W, le courant moyen circulant dans les moyens inducteurs L1 est de 35 A environ.
Le courant moyen I_{MOY IGBT} circulant dans l'interrupteur IGBT T1 est alors de l'ordre de 17,5 A, alors que le courant moyen I_{MOY DIODE} circulant dans la diode de roue libre D1 est égal à 12,5 A environ.
Dans ces conditions, les pertes dans l'interrupteur IGBT T1, égales à V_{CE SAT} x I_{MOY IGBT}, sont sensiblement égales à 39 W alors que les pertes dans la diode de roue libre D1, égales à V_F x I_{MOY DIODE}, sont sensiblement égales à 25W.
Les pertes totales dans le composant électronique de puissance sont alors égales à environ 64 W.
Dans ces conditions, l'échauffement lié aux pertes dans l'interrupteur IGBT T1 et la diode de roue libre D1 est très important.
La température du composant électronique de puissance ne se stabilise pas, ce qui provoque sa destruction au bout de quelques minutes.
L'utilisation du montage en parallèle des deux transistors en commutation T1, T2 tel qu'illustré à la figure 2 permet de répartir le courant circulant sur les deux interrupteurs IGBT T1, T2.
En reprenant l'exemple précédent, dans lequel les l'interrupteurs IGBT T1, T2 présentent une tension maximale entre collecteur et émetteur V_{CE MAX} de l'ordre de 1600 V, les valeurs données ci-dessus pour la tension V_{CE SAT} entre le collecteur C et l'émetteur E et la tension V_F aux bornes de la diode de roue libre s'appliquent de la même manière aux deux interrupteurs IGBT T1, T2 associés respectivement aux deux diodes de roue libre D1, D2.
Pour une puissance générée de l'ordre de 3000 W, le courant moyen dans les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 35 A.
Toutefois, dès lors que les deux transistors en commutation T1, T2 montés en parallèle comme illustré à la figure 2 sont sensiblement identiques, le courant moyen I_{MOY IGBT} dans chaque interrupteur IGBT T1, T2 est égal sensiblement à 8,75 A, alors que le courant moyen I_{MOY DIODE} circulant dans chaque diode D1, D2 est de l'ordre de 6,25 A.
Ainsi, le courant moyen circulant dans les moyens inducteurs L1 est réparti sur les deux interrupteurs IGBT T1, T2 montés en parallèle.
Dans ces conditions, les pertes dans chaque interrupteur IGBT T1, T2 sont limitées à environ 19,5 W alors que les pertes dans chaque diode D1, D2 sont sensiblement égales à 12,5 W.
Les pertes totales dans chaque interrupteur IGBT T1, T2 associé à une diode de roue libre D1, D2 sont donc sensiblement égales à 32 W.
Cette réduction importante des pertes permet de limiter fortement l'échauffement de chaque composant électronique de telle sorte que la température de chaque composant se stabilise autour de 70° au bout de quelques minutes.
Ainsi, grâce au montage en parallèle des deux transistors en commutation T1, T2, il est possible de réduire les pertes thermiques au niveau de chaque transistor en commutation et de limiter son échauffement.
Bien entendu, les exemples numériques donnés ci-dessus sont purement illustratifs et ne limitent pas la portée de la présente invention.
Le montage en parallèle de deux transistors en commutation T1, T2 peut être réalisé de différentes manières.
Dès lors que le dispositif d'alimentation à onduleur 20 est réalisé sur une plaquette de circuit imprimé (Printed Circuit Board ou PCB en terminologie anglo-saxonne), les interrupteurs IGBT T1, T2 sont des composants de puissance de cette plaquette de circuit imprimé.
La manière la plus simple de réaliser la mise en parallèle de ces composants consiste à relier les collecteurs C des interrupteurs IGBT T1, T2 par une piste de matériau conducteur, par exemple une piste de cuivre déposée sur la plaquette de circuit imprimé.
Ce mode de réalisation permet ainsi de réaliser en série des topologies quasi-résonnantes, le montage en parallèle deux à deux des transistors en commutation T1, T2 pouvant être réalisé au cas par cas en réalisant la connexion entre les collecteurs des transistors avec une piste de matériau conducteur déposée sur la plaquette de circuit imprimé.
Ainsi, pour un appareil de cuisson à induction à quatre sorties de puissance, la plaquette de circuit imprimé peut comporter huit transistors en commutation du type IGBT et fournir quatre sorties de puissance.
Les transistors en commutation peuvent être montés par paire comme illustré à la figure 2 et définir ainsi des foyers de cuisson de forte puissance.
En revanche, lorsqu'on souhaite monter uniquement un seul transistor en commutation sur un inducteur, et par exemple un premier transistor en commutation T1 relié à des premiers moyens inducteurs L1, il est inutile de monter un second transistor en commutation T2.
Ainsi, la plaquette de circuit imprimé peut être standardisée au niveau des emplacements destinés à recevoir les différents transistors en commutation et des différentes pistes conductrices.
En fonction du montage simple ou en parallèle des transistors en commutation T1, T2, on ne monte pas ou on monte les transistors en commutation T1, T2 aux différents emplacements.
On peut ainsi utiliser une plaquette de circuit imprimé standard nécessitant moins de références pour la fabrication d'un appareil de cuisson à induction, quel que soit le type de foyer de cuisson réalisé.
Alternativement, comme illustré aux figures 3A et 3B, on peut utiliser en tant qu'accessoire un fil conducteur 31 adapté à relier les collecteurs C des deux interrupteurs IGBT T1, T2, eux-mêmes formant des composants de la plaquette de circuit imprimé.
Ce fil conducteur 31 peut être par exemple un fil de cuivre et est rapporté sur la plaquette de circuit imprimé.
On réalise ainsi sur une plaquette de circuit imprimé des montages indépendants de plusieurs transistors en commutation, et ici deux interrupteurs IGBT T1, T2 montés respectivement en parallèle avec une diode de roue libre D1, D2.
En l'absence d'un fil conducteur 31, comme illustré à la figure 3A, les deux interrupteurs IGBT T1, T2 sont indépendants et peuvent piloter chacun des moyens inducteurs L1, L2 intégrés à un circuit résonnant constitué d'un condensateur C1, C2 monté en parallèle avec les moyens inducteurs L1, L2 et la résistance d'un récipient disposé en vis-à-vis des moyens inducteurs L1, L2.
Dans ce type de montage, la puissance induite par les moyens inducteurs L1, L2 reste alors inférieure à 2300 W, chaque moyen inducteur L1, L2 étant piloté par un unique transistor en commutation T1, T2.
On notera que dans cette configuration, chaque transistor en commutation T1, T2 peut être piloté par un signal de commande indépendant, et notamment de fréquences différentes.
Lorsqu'on souhaite augmenter la puissance générée par des moyens inducteurs, il est alors possible de relier par un fil conducteur 31 les collecteurs C de deux transistors en commutation T1, T2 comme illustré à la figure 3B.
Dans ce cas, les seconds moyens inducteurs L2 et le second condensateur C2 monté en parallèle sont montés en série avec les collecteurs C des deux transistors en commutation T1, T2.
La puissance maximale pouvant ainsi être induite dans un récipient placé au-dessus des seconds moyens inducteurs L2 peut être supérieure à 2300 W, et par exemple de l'ordre de 3000 W.
Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de monter les premiers moyens inducteurs L1 associés au premier condensateur C1.
Ainsi, en référence aux figures 3A et 3B, un autre mode de réalisation de standardisation de plaquette de circuit imprimé peut être envisagé.
Pour un appareil de cuisson à induction à quatre sorties de puissance, la plaquette de circuit imprimé peut comporter quatre transistors en commutation du type IGBT et fournir quatre sorties de puissance pour alimenter quatre foyers de cuisson.
Dans le cas où une sortie de puissance plus élevée est nécessaire, deux transistors en commutation T1, T2 sont reliés entre eux comme illustré à la figure 3B au moyen d'un fil conducteur 31 rapporté sur la plaquette de circuit imprimé de sorte à définir un foyer de cuisson de forte puissance.
De cette manière, la plaquette de circuit imprimé comporte quatre transistors en commutation du type IGBT et fournit trois sorties de puissance pour alimenter trois foyers de cuisson, où deux foyers de cuisson sont alimentés classiquement par un seul transistor tel qu'illustré à la figure 3A, et où un foyer de cuisson de forte puissance est alimenté par deux transistors montés en parallèle tel qu'illustré à la figure 3B.
Ainsi, la plaquette de circuit imprimé peut être standardisée au niveau des emplacements destinés à recevoir les différents transistors en commutation et des différentes pistes conductrices.
On peut ainsi utiliser une plaquette de circuit imprimé standard nécessitant moins de références pour la fabrication d'un appareil de cuisson à induction, quels que soient le type et le nombre de foyers de cuisson réalisés.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment.
Ainsi, le dispositif d'alimentation à onduleur pourrait comporter un nombre supérieur à deux de transistors en commutation T1, T2 montés en parallèle.

Claims

Dispositif d'alimentation à onduleur de moyens inducteurs (L1, L2) intégrés à un circuit résonant, le dispositif d'alimentation à onduleur ayant une topologie quasi-résonnante, comprenant au moins deux transistors en commutation (T1, T2) montés en parallèle, lesdits transistors en commutation (T1, T2) étant montés en série avec lesdits moyens inducteurs (L1, L2), caractérisé en ce qu'un même signal de commande en commutation, identique en phase et en fréquence, est adressé à la grille (G) desdits transistors en commutation (T1, T2).
Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont montés respectivement en parallèle avec des diodes de roue libre (D1, D2).
Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont des composants IGBT.
Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits collecteurs (C) desdits transistors en commutation (T1, T2) sont reliés l'un à l'autre.
Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, lesdits collecteurs (C) desdits transistors en commutation (T1, T2) étant reliés entre eux par une piste de matériau conducteur déposée sur ladite plaquette de circuit imprimé.
Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, ladite plaquette de circuit imprimé comprenant un fil conducteur (31) rapporté, reliant lesdits collecteurs (C) desdits transistors en commutation (T1, T2).
Appareil de cuisson à induction, comprenant au moins un foyer de cuisson (F1, F2, F3, F4) comportant des moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'alimentation à onduleur (20) conforme à l'une des revendications 1 à 6.