EP2692205A1 - Induction heating device - Google Patents

Induction heating device

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Publication number
EP2692205A1
EP2692205A1 EP12714854.2A EP12714854A EP2692205A1 EP 2692205 A1 EP2692205 A1 EP 2692205A1 EP 12714854 A EP12714854 A EP 12714854A EP 2692205 A1 EP2692205 A1 EP 2692205A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
induction heating
units
unit
power
power module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12714854.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Anton Falcon
Miguel Angel BUÑUEL MAGDALENA
Jose-Ramon Garcia Jimenez
Jose Andres Garcia Martinez
Ignacio Garde Aranda
Pablo Jesus Hernandez Blasco
Sergio Llorente Gil
Alfonso Lorente Perez
David Ortiz Sainz
Ramon Peinado Adiego
Carmelo Pina Gadea
Diego Puyal Puente
Julio Rivera Peman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2692205A1 publication Critical patent/EP2692205A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H05B6/065—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils

Definitions

  • the invention is based on an induction heating device according to the preamble of claim 1.
  • induction hobs with a power module and two induction heating units, which are powered in at least one operating state of the power module with energy, and a control unit known.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic device with improved comfort.
  • the object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
  • the invention is based on an induction heating device, in particular a
  • Induction hob device with at least one power module, at least two, in particular at least three, induction heating units, at least in one
  • control unit be provided in at least one operating mode, in particular an operating mode in which at least two of the
  • Indutationsweiseren to supply one of the induction heating units with a maximum power that is less than 100%, in particular less than 95%, advantageously less than 90%, preferably less than 85%, of an available power of the power module.
  • the control unit is provided, in at least one operating mode, one of the induction heating units with a
  • a further induction heating unit or a plurality of further induction heating units can or can accordingly be operated with powers which, in total, amount to a maximum of 40%, in particular a maximum of 30%, preferably a maximum of 25% correspond to available power.
  • a "power module” is to be understood as meaning, in particular, an arrangement of electronic components, which is preferably provided for electrical power, in particular the power module of a single phase of a home network connection, in particular one
  • Three-phase terminal refers, via a distributor arrangement, preferably a switching arrangement having at least one mechanical switching element, in particular a relay, and / or at least one electronic switching element, in particular a transistor, to supply the induction heating units.
  • the power module has at least one voltage converter, in particular at least one heating frequency unit and in particular at least one rectifier, in order to provide a
  • Mains AC voltage in a usable in the induction heating units voltage form, in particular a high-frequency AC voltage to convert.
  • a "heating frequency unit” should in particular be understood to mean an electrical unit which generates an oscillating electrical signal, preferably with a switching frequency of at least 1 kHz, in particular of at least 10 kHz, advantageously of at least 20 kHz and in particular of not more than 100 kHz, for an induction heating unit ,
  • the heating frequency unit is provided to one of the
  • the heating frequency unit comprises in particular at least one inverter, which preferably has at least two, preferably in series, bidirectional unipolar switches, in particular of a
  • Transistor and a parallel-connected diode are formed, and particularly advantageous at least in each case a parallel to the bidirectional unipolar switches switched damping capacitance, which is in particular formed by at least one capacitor comprises.
  • a high-frequency power supply of the induction heating unit can be provided.
  • a voltage tap of the heating frequency unit is arranged in particular at a common contact point of two bidirectional unipolar switches.
  • An "induction heating unit” is to be understood in particular to mean an induction heating unit having at least one induction heating element.
  • “Indutationsheizelement” is to be understood in particular a wound electrical conductor, preferably in the form of a circular disk, in at least one
  • Induction heating is preferably intended to electrical energy in a to convert magnetic alternating field, which is intended in one
  • metallic, preferably at least partially ferromagnetic, heating means in particular a Gargeschirr, eddy currents and / or Ummagnetleiters bine cause, which are converted into heat.
  • at least two of the induction heating units have a common contact. This can be achieved in particular a component savings.
  • a "common contact" of two induction heating units is to be understood in particular a piece of an electrical conductor, which in each operating state directly with one pole of the
  • Indutationswrittawaen is connected and over which in an operating state in which at least one of the two induction heating units drops power, an electric current flows. It is advantageous to the common contact one
  • Resonance unit arranged.
  • a "resonance unit” is to be understood in particular as meaning a unit which comprises at least one resonance capacitance, which is preferably formed by at least one capacitor, which is preferably of one type
  • a resonant capacitance is formed by a combination of series and parallel circuits of a plurality of capacitors.
  • the resonance capacity is in particular part of an electrical resonant circuit, in particular of an electrical series resonant circuit.
  • the resonance capacity is in particular part of an electrical resonant circuit, in particular of an electrical series resonant circuit.
  • Resonant capacity in at least one operating condition in particular via a
  • Switching element connected in series with the induction heating and provided particularly advantageous thereto, via the induction heating by at least one
  • Heating frequency unit to be charged, in particular when the induction heating unit is set by the switching arrangement to a higher electrical potential.
  • Resonance capacity is arranged in particular on a side of the induction heating unit facing away from the heating frequency unit, viewed in the direction of a line path.
  • an induction heating unit is operated in a full bridge circuit. In a full bridge circuit, the induction heating unit is common to one,
  • an induction heating unit is operated in a half-bridge circuit.
  • the induction heating unit is connected between a voltage divider formed by the heating frequency unit and one of two
  • control unit is to be understood in particular an electronic unit, which is preferably at least partially integrated in a control and / or regulating unit of an induction heater and which is preferably provided to control at least the power module, so the Schufrequenzajien and / or the switching arrangement
  • the control unit preferably comprises an arithmetic unit and in particular in addition to the arithmetic unit a memory unit with a control and / or regulating program stored therein, which is intended to be executed by the arithmetic unit Performance to be understood, which over a period of time in particular at least 2 s, in particular at least 5 s, preferably at least 10s decreases on average and differs in particular from a performance that is exceeded in any regular, so defect-free, operating mode.
  • a maximum power is determined by an upper limit of a setting and / or operating means.
  • An "available power" is to be understood in particular to be a device-side limitation of the power that can be removed by the power module via the phase, In particular, this device-side limitation corresponds to a setting that corresponds to a maximum load capacity of the phase to which the power module is connected and is determined in particular by an operator and / or a service technician, and / or a maximum load capacity of the electronic
  • the power module corresponds and was deposited in a production process of the induction heating in a storage unit of the control unit.
  • operating an induction heating unit it should be understood, in particular, that the control unit controls the switching arrangement of the power module to provide a direct connection between the power unit
  • a "direct connection” is to be understood in particular as meaning an electrical connection which, at least in an operating state with a current flow of alternating current via the connection with a frequency between 1 kHz and 100 kHz, has an impedance which is smaller than its magnitude 10 V / A, in particular less than 1 V / A, preferably less than 0.1 V / A and the amount thereof in particular over a frequency range from 1 kHz to 100 kHz by a maximum of 100%, in particular at most 40%, advantageously at most 10% and preferably at most 3% fluctuates.
  • an increased comfort can be achieved, since even with high load one of the induction heating units, a sufficient power reserve exists, which can be assigned to the other induction heating units.
  • At least one, in particular at least two, advantageously each of the at least two, in particular at least three, induction heating units is adapted to accommodate at least 60%, in particular at least 70%, preferably at least 75%, of the available power of the power module.
  • this induction heating unit is designed to have a maximum of 95%
  • the induction heating units are "designed" to receive a certain power, it should be understood in particular that this power can be safely converted into electromagnetic field energy and heat via the induction heating units, in particular avoiding heating caused by the high-frequency alternating current of the
  • Induction heating unit exceeds a critical value. In particular, safe operation can be achieved with the greatest possible cost and / or component savings.
  • control unit is provided in at least one operating mode, preferably an operating mode, in particular in the one
  • Total power consumption is less than 1000 W, in particular less than 700 W, preferably less than 500 W, at least two of the induction heating units alternately, in particular with a period of up to 7 s, in particular a maximum of 5 s, preferably a maximum of 2 s, preferably with a each of the heating frequency units to operate.
  • two induction heating units alternately, it should be understood in particular that in operating periods that are different in time, ie in particular periods in which an induction heating unit is flowed through by high-frequency alternating current, either a first or a second, or in particular a further,
  • Induction heating unit is operated. Preferably lies between two
  • Operating section in which the second induction heating unit is operated Preferably are two consecutive periods in which different induction heating units are operated, less than 1 s, in particular less than 0.3 s, advantageously less than 100 ms, more advantageously less than 30 ms and
  • starting points are consecutive
  • Operating sections at least 30 ms, in particular at least 50 ms, preferably at least 100 ms and advantageously at most 5 s, in particular at most 2 s, preferably at most 1, 9 s, spaced from each other.
  • a distance between the starting points of successive operating sections is a multiple of 50 ms, in particular a multiple of 100 ms.
  • a total power consumption is to be understood in particular a sum of the services requested for the induction heating units.
  • a high degree of flexibility and / or a low level of flicker, ie voltage fluctuations which feed back into the network can be achieved
  • the power module has at least two heating frequency units.
  • at least the at least two heating frequency units are supplied by the same inverter.
  • the switching arrangement of the power module is provided to connect at least one, in particular at least two, preferably at least three, of the induction heating units directly, in particular simultaneously, to at least two of the heating frequency units, preferably to the voltage taps of the heating frequency units.
  • increased flexibility can be achieved.
  • control unit is provided, in at least one operating mode, one of the at least two induction heating units with at least two of the
  • boost mode Operating heating frequency units in a boost mode.
  • the induction heating unit is operated with a maximum available number, in particular each, of the at least two heating-frequency units in a boost mode.
  • boost mode is to be understood in particular as an operating mode in which at least two of the heating frequency units of the power module are simultaneously connected to an induction heating unit and at the same time each generate a high-frequency alternating current.
  • Induction heating unit can be operated with a power that exceeds a power that can be provided by a single heating frequency unit exceeds. Furthermore, an increase in efficiency can be achieved, as a loss of energy
  • Heating frequency unit increases disproportionately to a power supplied by the heating frequency unit.
  • control unit is provided to operate at least two of the induction heating units alternately in a boost mode in at least one operating mode.
  • an increase in efficiency can be achieved.
  • the induction heating device has at least one third induction heating unit, which is supplied with energy at least in an operating state by the power module. It may in particular be increased comfort and / or increased
  • FIG. 1 shows an induction hob with a device according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of an inventive
  • FIG. 1 shows a domestic appliance 10 designed as an induction hob, with a domestic appliance 10
  • Induction hob device formed induction heater 12 with four induction heating units 20, 22, 24, 26, each formed as an inductor
  • the induction heating units 20, 22, 24, 26 are disposed below a cooktop panel 14. Furthermore, the induction heating device 12 has one operated by a single phase 16 of a three-phase house connection
  • Power module 18 which is intended to supply the induction heating units 20, 22, 24, 26 with high-frequency alternating current with a switching frequency between 20 kHz and 100 kHz.
  • the power module 18 has two heating frequency units 30, 32, which are intended to be operated via the single phase 16 and to supply the induction heating units 20, 22, 24, 26 (FIG. 2).
  • the switching frequency of the heating frequency units 30, 32 depends inter alia on one for the
  • Heating power and a cooking utensil which is arranged in a cooking zone on the hob plate 14 on the induction heating unit 20, 22, 24, 26, and is characterized by a
  • Control unit 34 of the induction heating 12 determines.
  • the operating unit 28 is designed as a touch-sensitive display.
  • the control unit 34 has a
  • Arithmetic unit a memory unit and a stored in the memory unit
  • FIG. 2 shows a circuit for the induction heating device 12.
  • a filter module 17 is provided to filter voltage fluctuations and / or overvoltages of a line voltage applied to the phase 16 between 220 V and 230 V with a mains frequency between 49 Hz and 51 Hz. Likewise, the filter module 17 filters back-coupling, caused by the power module 18 high-frequency noise voltages to avoid their effects on the mains voltage.
  • the filtered mains voltage is rectified in a rectifier 36 and partially in a buffer capacity 38
  • the poles of the buffer capacitor 38 form two external contacts 40, 42, between which a pulsating DC voltage is applied.
  • the Schufrequenzüen 30, 32 are disposed between the external contacts 40, 42 and convert the pulsating
  • the Schufrequenzakuen 30, 32 each have two between the outer contacts 40, 42 connected in series, designed as a bidirectional unipolar switch, switching elements 44, 46 each having a parallel-connected damping capacitor 48, 50 on.
  • the switching elements 44, 46 are are each formed by an IGBT 52, 54 (insulated gate bipolar transistor) and a parallel connected diode 56, 58.
  • a voltage tap 60, 62 is arranged in each case at a common contact of the two IGBTs 52, 54.
  • the control unit 34 causes by alternating, high-frequency control of the two IGBTs 52, 54 at the voltage tap 60 a high-frequency alternating voltage with pulsating amplitude, which when connecting an induction heating unit 20, 22, 24, 26 a high-frequency
  • the voltage taps 60, 62 of the heating frequency units 30, 32 are connected to a switching arrangement 64 having six relay elements formed switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76, which are designed as a single pole changeover switch, and by switching commands of the control unit 34 thereto is provided, 16 different
  • the switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 designed as single-pole changeover switches each have three contacts and two switching states. In a first switching state, the first contact is directly connected to the second contact and in a second
  • the first and the third contact are directly connected (in the illustration, the first contact is arranged on the left and the second contact on the top right).
  • the switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 are arranged in a cascaded circuit.
  • a first contact of the switching element 66 is connected to the voltage tap 60 of
  • Heating frequency unit 30 directly connected. A second and a third contact of the
  • Switching element 66 is in each case directly connected to a first contact of the two switching elements 68, 70.
  • the induction heating units 20, 22, 24, 26 are each directly connected to one of the second or third contacts of the switching elements 68, 70.
  • Voltage tap 62 of the second heating frequency unit 32 is connected to the switching elements 72, 74, 76 a similar arrangement.
  • Each of the induction heating units 20, 22, 24, 26 can thus be directly connected to each of the heating frequency units 30, 32 by suitable switching states of the switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 individually.
  • any two of the induction heating units 20, 22, 24, 26 may be directly connected to different heating frequency units 30, 32 simultaneously. Also, for each of the induction heating units 20, 22, 24, 26, a boost mode in which a single induction heating unit 20, 22, 24, 26 is directly connected to both heating frequency units 30, 32 simultaneously is possible.
  • the induction heating units 20, 22, 24, 26 are each operated in a half-bridge circuit.
  • the induction heating units 20, 22, 24, 26 each have a common contact 78, 79, each directly with a
  • Resonance unit 80, 81 is connected, consisting of two, from individual capacitors formed resonant capacitances 82, 84 and 83, 85 is formed.
  • the resonance capacitances 82, 84 and 83, 85 are each connected in series, one of the resonance capacitances 82, 83 being connected directly to one of the external contacts 40 and the other one of the resonant capacitors 82, 83
  • Resonant capacitances 84, 85 is connected directly to the other external contact 42. Both resonant capacitances 82, 84 and 83, 85 are each directly with the two
  • the induction heating device 12 thus has a power module 18, a first, a second, a third and a fourth induction heating unit 20, 22, 24, 26, which are each powered by the power module 18 in an operating state, and a control unit 34.
  • the control unit 34 is intended, in some operating modes, to operate one of the induction heating units 22, 24 at a maximum power corresponding to 80% of an available power of the power module 18, and to operate one of the induction heating units 20, 26 at maximum power in some of the operating modes which corresponds to 70% of an available power of the power module 18.
  • the inductors of the induction heating units 22, 24 have a diameter of 18 cm and the inductors of the induction heating units 20, 26 have a diameter of 15 cm.
  • the available power is given by the load capacity, which is limited by a fuse phase. It is 3650 W.
  • Each of the heating frequency units 30, 32 is designed to provide a power that is 2000W.
  • limiting phase 16 results in an available power of 4700 W or more.
  • a number of the heating frequency units 30, 32 may be increased, for example, to three or may be used
  • Bankfrequenzüen 30, 32 which are designed to provide a higher power, for example, 2500 W. If a design for even higher powers, for example 7000 W, takes place, one or both of these options would be used.
  • the induction heating units 22, 24 are designed to permanently absorb 80% of the available power, ie 2920 W in a configuration with 3650 W limitation, or 3750 W in a configuration with 4700 W limitation of the power module 18.
  • the induction heating units 20, 26 are designed to permanently absorb 70% of the available power, ie 2550 W in a configuration with 3650 W limitation, or 3290 W in a configuration with 4700 W limitation of the power module 18.
  • the control unit 34 is intended, in different operating modes, in which a total power consumption is less than 300 W, two, three or four of the
  • Induction heating units 20, 22, 24, 26 differ from each other
  • a low power is a power below 500 W.
  • the switching elements 66, 68, 72, 74 are switched accordingly, each to a direct connection between the operated
  • Induction heating unit 20, 22, 24, 26 and one of the Schufrequenzajien 30, 32 produce.
  • the control unit 34 is provided to connect the induction heating units 20, 22, 24, 26 to different heating frequency units 30, 32. So can on one
  • Switching the switching arrangement 64 between the operating sections are dispensed with.
  • the induction heating units 20, 22, 24, 26, at least two of which share a resonance unit 80, 81, are alternately operated, the induction heating units 20, 22, 24, 26 are alternately connected to one of the heating frequency units 30, 32, respectively operated by this.
  • the control unit 34 is provided in each case for operating one of the four induction heating units 20, 22, 24, 26 with at least two of the heating frequency units 30, 32 in a boost mode in further operating modes.
  • the switching arrangement 64 is controlled in such a way that both heating frequency units 30, 32 are connected directly to the induction heating unit 20, 22, 24, 26.
  • the heating frequency units 30, 32 are operated at the same switching frequency and generate in-phase high-frequency alternating currents, which add up in the respective induction heating unit 20, 22, 24, 26.
  • the control unit 34 is provided to operate in further operating modes two, three or four of the induction heating units 20, 22, 24, 26 alternately in a boost mode.
  • the induction heating units 20, 22, 24, 26 are each connected directly to both heating frequency units 30, 32 in different operating sections.
  • the induction heating unit 24 is replaced by an induction heating unit 24 'directly connected to the third contact of the switching element 72.
  • the induction heating unit 24 ' has a diameter of 24 cm inductor and is designed to receive a power that corresponds to 80% of the available power of the power module 18.
  • switch arrangements 64 known to the person skilled in the art are used.
  • switching arrangements are conceivable which can connect only the induction heating units 22, 24 directly with both heating frequency units 30, 32 at the same time.
  • any numbers of at least three induction heating units and at least two Schufrequenzüen are conceivable, wherein the number of
  • Indutationswrittawaen corresponds and / or a number of resonance units preferably equal to the number of Schufrequenzeun lagoon. reference numeral

Abstract

The invention relates to an induction heating device, in particular an induction hot plate device, comprising at least one power module (18), at least two induction heating units (20, 22, 24, 26) which are supplied with energy by the power module in at least one operational mode, and at least one control unit (34). The aim of the invention is to improve the ease of use. This is achieved such that the control unit (34) is designed to operate one of the induction heating units (20, 22, 24, 26), in at least one operational mode, at a maximum power which is less than 100 % of the available power of the power module (18).

Description

Induktionsheizvorrichtung  induction heating
Die Erfindung geht aus von einer Induktionsheizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention is based on an induction heating device according to the preamble of claim 1.
Es sind Induktionskochfelder mit einem Leistungsmodul und zwei Induktionsheizeinheiten, die zumindest in einem Betriebszustand von dem Leistungsmodul mit Energie versorgt werden, und einer Steuereinheit bekannt. There are induction hobs with a power module and two induction heating units, which are powered in at least one operating state of the power module with energy, and a control unit known.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbessertem Komfort bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. The object of the invention is in particular to provide a generic device with improved comfort. The object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Induktionsheizvorrichtung, insbesondere einer The invention is based on an induction heating device, in particular a
Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest einem Leistungsmodul, zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, Induktionsheizeinheiten, die zumindest in einem Induction hob device, with at least one power module, at least two, in particular at least three, induction heating units, at least in one
Betriebszustand von dem Leistungsmodul mit Energie versorgt werden, und zumindest einer Steuereinheit. Operating state of the power module to be powered, and at least one control unit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus, insbesondere einem Betriebsmodus, in dem zumindest zwei der It is proposed that the control unit be provided in at least one operating mode, in particular an operating mode in which at least two of the
Induktionsheizeinheiten betrieben werden, eine der Induktionsheizeinheiten mit einer Maximalleistung zu versorgen, die kleiner ist als 100 %, insbesondere kleiner ist als 95 %, vorteilhaft kleiner ist als 90 %, vorzugsweise kleiner ist als 85%, einer verfügbaren Leistung des Leistungsmoduls. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebsmodus eine der Induktionsheizeinheiten mit einer Induktionsheizeinheiten to supply one of the induction heating units with a maximum power that is less than 100%, in particular less than 95%, advantageously less than 90%, preferably less than 85%, of an available power of the power module. In particular, the control unit is provided, in at least one operating mode, one of the induction heating units with a
Maximalleistung zu betreiben, die größer ist als 60 %, insbesondere größer ist als 65 %, vorteilhaft größer ist als 70 %, vorzugsweise größer ist als 75 %, einer verfügbarenTo operate maximum power that is greater than 60%, in particular greater than 65%, advantageously greater than 70%, preferably greater than 75%, of an available
Leistung des Leistungsmoduls. Eine weitere Induktionsheizeinheit bzw. mehrere weitere Induktionsheizeinheiten kann bzw. können demnach mit Leistungen betrieben werden, die in Summe maximal 40 %, insbesondere maximal 30 %, vorzugsweise maximal 25 %, der verfügbaren Leistung entsprechen. Unter einem„Leistungsmodul" soll insbesondere eine Anordnung von elektronischen Bauteilen verstanden werden, die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, elektrische Leistung, die das Leistungsmodul insbesondere von einer einzelnen Phase eines Hausnetzanschlusses, insbesondere eines Performance of the power module. A further induction heating unit or a plurality of further induction heating units can or can accordingly be operated with powers which, in total, amount to a maximum of 40%, in particular a maximum of 30%, preferably a maximum of 25% correspond to available power. A "power module" is to be understood as meaning, in particular, an arrangement of electronic components, which is preferably provided for electrical power, in particular the power module of a single phase of a home network connection, in particular one
Dreiphasenanschlusses, bezieht, über eine Verteileranordnung, vorzugsweise eine Schaltanordnung, die zumindest ein mechanisches Schaltelement, insbesondere ein Relais, und/oder zumindest ein elektronisches Schaltelement, insbesondere einen Transistor, aufweist, den Induktionsheizeinheiten zuzuführen. Insbesondere weist das Leistungsmodul zumindest einen Spannungswandler, insbesondere zumindest eine Heizfrequenzeinheit und insbesondere zumindest einen Gleichrichter, auf, um eineThree-phase terminal refers, via a distributor arrangement, preferably a switching arrangement having at least one mechanical switching element, in particular a relay, and / or at least one electronic switching element, in particular a transistor, to supply the induction heating units. In particular, the power module has at least one voltage converter, in particular at least one heating frequency unit and in particular at least one rectifier, in order to provide a
Netzwechselspannung in eine in den Induktionsheizeinheiten nutzbare Spannungsform, insbesondere eine hochfrequente Wechselspannung, umzuwandeln. Unter einer „Heizfrequenzeinheit" soll insbesondere eine elektrische Einheit verstanden werden, die ein oszillierendes elektrisches Signal, vorzugsweise mit einer Schaltfrequenz von zumindest 1 kHz, insbesondere von wenigstens 10 kHz, vorteilhaft von mindestens 20 kHz und insbesondere von maximal 100 kHz, für eine Induktionsheizeinheit erzeugt. Mains AC voltage in a usable in the induction heating units voltage form, in particular a high-frequency AC voltage to convert. A "heating frequency unit" should in particular be understood to mean an electrical unit which generates an oscillating electrical signal, preferably with a switching frequency of at least 1 kHz, in particular of at least 10 kHz, advantageously of at least 20 kHz and in particular of not more than 100 kHz, for an induction heating unit ,
Insbesondere ist die Heizfrequenzeinheit dazu vorgesehen, eine von der In particular, the heating frequency unit is provided to one of the
Induktionsheizeinheit geforderte maximale elektrische Leistung von zumindest 1000 W, insbesondere zumindest 2000 W, vorteilhaft zumindest 3000 W und vorzugsweise zumindest 3500 W bereitzustellen. Die Heizfrequenzeinheit umfasst insbesondere zumindest einen Wechselrichter, der vorzugsweise zumindest zwei, vorzugsweise in Reihe geschaltete, bidirektionale unipolare Schalter, die insbesondere von einem Induktionsheizeinheit required maximum electrical power of at least 1000 W, in particular at least 2000 W, advantageously at least 3000 W and preferably at least 3500 W. The heating frequency unit comprises in particular at least one inverter, which preferably has at least two, preferably in series, bidirectional unipolar switches, in particular of a
Transistor und einer parallel geschalteten Diode gebildet sind, und besonders vorteilhaft zumindest jeweils eine parallel zu den bidirektionalen unipolaren Schaltern geschaltete Dämpfungskapazität, die insbesondere von zumindest einem Kondensator gebildet ist, aufweist. Hierdurch kann eine hochfrequente Energieversorgung der Induktionsheizeinheit bereitgestellt werden. Ein Spannungsabgriff der Heizfrequenzeinheit ist insbesondere an einer gemeinsamen Kontaktstelle zweier bidirektionaler unipolarer Schalter angeordnet. Unter einer "Induktionsheizeinheit" soll insbesondere eine Induktionsheizeinheit mit zumindest einem Induktionsheizelement verstanden werden. Unter einem Transistor and a parallel-connected diode are formed, and particularly advantageous at least in each case a parallel to the bidirectional unipolar switches switched damping capacitance, which is in particular formed by at least one capacitor comprises. As a result, a high-frequency power supply of the induction heating unit can be provided. A voltage tap of the heating frequency unit is arranged in particular at a common contact point of two bidirectional unipolar switches. An "induction heating unit" is to be understood in particular to mean an induction heating unit having at least one induction heating element. Under a
„Induktionsheizelement" soll insbesondere ein gewickelter elektrischer Leiter verstanden werden, vorzugsweise in Form einer Kreisscheibe, der in zumindest einem  "Induktionsheizelement" is to be understood in particular a wound electrical conductor, preferably in the form of a circular disk, in at least one
Betriebszustand von hochfrequentem Wechselstrom durchflössen wird. Das Operating state of high-frequency alternating current is flowed through. The
Induktionsheizelement ist vorzugsweise dazu vorgesehen, elektrische Energie in ein magnetisches Wechselfeld umzuwandeln, das dazu vorgesehen ist, in einem Induction heating is preferably intended to electrical energy in a to convert magnetic alternating field, which is intended in one
metallischen, vorzugsweise zumindest teilweise ferromagnetischen, Heizmittel, insbesondere einem Gargeschirr, Wirbelströme und/oder Ummagnetisierungseffekte hervorzurufen, die in Wärme umgewandelt werden. Vorzugsweise weisen zumindest zwei der Induktionsheizeinheiten einen gemeinsamen Kontakt auf. Dadurch kann insbesondere eine Bauteilersparnis erreicht werden. Unter einem„gemeinsamen Kontakt" zweier Induktionsheizeinheiten soll insbesondere ein Stück eines elektrischen Leiters verstanden werden, der in jedem Betriebszustand direkt mit jeweils einem Pol der metallic, preferably at least partially ferromagnetic, heating means, in particular a Gargeschirr, eddy currents and / or Ummagnetisierungseffekte cause, which are converted into heat. Preferably, at least two of the induction heating units have a common contact. This can be achieved in particular a component savings. A "common contact" of two induction heating units is to be understood in particular a piece of an electrical conductor, which in each operating state directly with one pole of the
Induktionsheizeinheiten verbunden ist und über den in einem Betriebszustand, in dem über zumindest einer der beiden Induktionsheizeinheiten eine Leistung abfällt, ein elektrischer Strom fließt. Vorteilhaft ist an dem gemeinsamen Kontakt eine Induktionsheizeinheiten is connected and over which in an operating state in which at least one of the two induction heating units drops power, an electric current flows. It is advantageous to the common contact one
Resonanzeinheit angeordnet. Unter einer„Resonanzeinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest eine Resonanzkapazität, die vorzugsweise von zumindest einem Kondensator gebildet ist, umfasst, der vorzugsweise von einer Resonance unit arranged. A "resonance unit" is to be understood in particular as meaning a unit which comprises at least one resonance capacitance, which is preferably formed by at least one capacitor, which is preferably of one type
Dämpfungskapazität und/oder einer Kapazität, die zu einem Schaltelement Damping capacity and / or capacity to a switching element
parallelgeschaltet ist, verschieden ist. Insbesondere ist eine Resonanzkapazität von einer Kombination aus Reihen- und Parallelschaltungen von mehreren Kondensatoren gebildet. Die Resonanzkapazität ist insbesondere Bestandteil eines elektrischen Schwingkreises, insbesondere eines elektrischen Reihenschwingkreises. Vorzugsweise ist die is parallel, different. In particular, a resonant capacitance is formed by a combination of series and parallel circuits of a plurality of capacitors. The resonance capacity is in particular part of an electrical resonant circuit, in particular of an electrical series resonant circuit. Preferably, the
Resonanzkapazität in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere über ein Resonant capacity in at least one operating condition, in particular via a
Schaltelement, in Reihe mit der Induktionsheizeinheit geschaltet und besonders vorteilhaft dazu vorgesehen, über die Induktionsheizeinheit durch zumindest eine  Switching element connected in series with the induction heating and provided particularly advantageous thereto, via the induction heating by at least one
Heizfrequenzeinheit aufgeladen zu werden, insbesondere wenn die Induktionsheizeinheit durch die Schaltanordnung auf ein höheres elektrisches Potential gelegt wird. Die Heating frequency unit to be charged, in particular when the induction heating unit is set by the switching arrangement to a higher electrical potential. The
Resonanzkapazität ist insbesondere auf einer, in Richtung eines Leitungspfads gesehen, von der Heizfrequenzeinheit abgewandten Seite der Induktionsheizeinheit angeordnet. Insbesondere wird eine Induktionsheizeinheit in einer Vollbrückenschaltung betrieben. In einer Vollbrückenschaltung ist die Induktionsheizeinheit gemeinsam mit einer, Resonance capacity is arranged in particular on a side of the induction heating unit facing away from the heating frequency unit, viewed in the direction of a line path. In particular, an induction heating unit is operated in a full bridge circuit. In a full bridge circuit, the induction heating unit is common to one,
vorzugsweise in Reihe zur Induktionsheizeinheit geschalteten, Resonanzkapazität zwischen zwei von Heizfrequenzeinheiten gebildeten Spannungsteilern im Brückenzweig angeordnet. Vorzugsweise wird eine Induktionsheizeinheit in einer Halbbrückenschaltung betrieben. In einer Halbbrückenschaltung ist die Induktionsheizeinheit zwischen einem von der Heizfrequenzeinheit gebildeten Spannungsteiler und einem von zwei Preferably, connected in series with the induction heating unit, resonant capacitance between two voltage dividers formed by Heizfrequenzeinheiten arranged in the bridge branch. Preferably, an induction heating unit is operated in a half-bridge circuit. In a half-bridge circuit, the induction heating unit is connected between a voltage divider formed by the heating frequency unit and one of two
Resonanzkapazitäten gebildeten Spannungsteiler im Brückenzweig angeordnet. Unter einer„Steuereinheit" soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit einer Induktionsheizvorrichtung zumindest teilweise integriert ist und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest das Leistungsmodul, also die Heizfrequenzeinheiten und/oder die Schaltanordnung, zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Unter einer„Maximalleistung" soll insbesondere eine Leistung verstanden werden, die über eine Zeitspanne von insbesondere zumindest 2 s, insbesondere zumindest 5 s, vorzugsweise zumindest 10s im Mittel abfällt und sich insbesondere von einer Leistung unterscheidet, die in irgendeinem regulären, also defektfreien, Betriebsmodus, überschritten wird. Insbesondere wird eine Maximalleistung durch eine obere Grenze eines Einstell- und/oder Bedienmittels festgelegt. Unter einer „verfügbaren Leistung" soll insbesondere eine geräteseitige Begrenzung der Leistung verstanden werden, die von dem Leistungsmodul über die Phase abgenommen werden kann. Insbesondere entspricht diese geräteseitige Begrenzung einer Einstellung, die einer maximalen Belastbarkeit der Phase, an der das Leistungsmodul angeschlossen ist, entspricht und insbesondere durch einen Bediener und/oder einen Servicetechniker festgelegt ist, und/oder die einer maximalen Belastbarkeit der elektronischen Resonance capacitors formed voltage divider arranged in the bridge branch. Under a "control unit" is to be understood in particular an electronic unit, which is preferably at least partially integrated in a control and / or regulating unit of an induction heater and which is preferably provided to control at least the power module, so the Heizfrequenzeinheiten and / or the switching arrangement The control unit preferably comprises an arithmetic unit and in particular in addition to the arithmetic unit a memory unit with a control and / or regulating program stored therein, which is intended to be executed by the arithmetic unit Performance to be understood, which over a period of time in particular at least 2 s, in particular at least 5 s, preferably at least 10s decreases on average and differs in particular from a performance that is exceeded in any regular, so defect-free, operating mode. In particular, a maximum power is determined by an upper limit of a setting and / or operating means. An "available power" is to be understood in particular to be a device-side limitation of the power that can be removed by the power module via the phase, In particular, this device-side limitation corresponds to a setting that corresponds to a maximum load capacity of the phase to which the power module is connected and is determined in particular by an operator and / or a service technician, and / or a maximum load capacity of the electronic
Komponenten, insbesondere der Heizfrequenzeinheiten, des Leistungsmoduls entspricht und bei einem Produktionsprozess der Induktionsheizvorrichtung in einer Speichereinheit der Steuereinheit hinterlegt wurde. Darunter, dass eine Induktionsheizeinheit„betrieben" wird, soll insbesondere verstanden werden, dass die Steuereinheit die Schaltanordnung des Leistungsmoduls ansteuert, um eine direkte Verbindung zwischen der Components, in particular the Heizfrequanceninheiten, the power module corresponds and was deposited in a production process of the induction heating in a storage unit of the control unit. By "operating" an induction heating unit, it should be understood, in particular, that the control unit controls the switching arrangement of the power module to provide a direct connection between the power unit
Induktionsheizeinheit und zumindest einem Spannungsabgriff zumindest einer derInduction heating unit and at least one voltage tap at least one of
Heizfrequenzeinheiten herzustellen, und die zumindest eine Heizfrequenzeinheit, deren Spannungsabgriff direkt mit der Induktionsheizeinheit verbunden ist, ansteuert, um einen hochfrequenten Wechselstrom zu erzeugen, der in der Induktionsheizeinheit zu einem Leistungsabfall führt. Unter einer„direkten Verbindung" soll insbesondere eine elektrische Verbindung verstanden werden, die, zumindest in einem Betriebszustand mit einem Stromfluss von Wechselstrom über die Verbindung mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 100 kHz, eine Impedanz aufweist, die von ihrem Betrag her kleiner ist als 10 V/A, insbesondere kleiner ist als 1 V/A, vorzugsweise kleiner ist als 0,1 V/A und deren Betrag insbesondere über einen Frequenzbereich von 1 kHz bis 100 kHz um maximal 100 %, insbesondere maximal 40 %, vorteilhaft maximal 10 % und vorzugsweise maximal 3 % schwankt. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort erreicht werden, da auch bei hoher Belastung einer der Induktionsheizeinheiten eine genügende Leistungsreserve besteht, die den übrigen Induktionsheizeinheiten zugeordnet werden kann. Produce heating frequency units, and the at least one Heizfrequenzeinheit whose voltage tap is directly connected to the induction heating unit, driven to generate a high-frequency alternating current, which leads to a power loss in the induction heating unit. A "direct connection" is to be understood in particular as meaning an electrical connection which, at least in an operating state with a current flow of alternating current via the connection with a frequency between 1 kHz and 100 kHz, has an impedance which is smaller than its magnitude 10 V / A, in particular less than 1 V / A, preferably less than 0.1 V / A and the amount thereof in particular over a frequency range from 1 kHz to 100 kHz by a maximum of 100%, in particular at most 40%, advantageously at most 10% and preferably at most 3% fluctuates. In particular, an increased comfort can be achieved, since even with high load one of the induction heating units, a sufficient power reserve exists, which can be assigned to the other induction heating units.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest eine, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft jede der zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, Induktionsheizeinheiten dazu ausgelegt ist, zumindest 60 %, insbesondere zumindest 70 %, vorzugsweise zumindest 75 %, der verfügbaren Leistung des Leistungsmoduls aufzunehmen. Furthermore, it is proposed that at least one, in particular at least two, advantageously each of the at least two, in particular at least three, induction heating units is adapted to accommodate at least 60%, in particular at least 70%, preferably at least 75%, of the available power of the power module.
Insbesondere ist diese Induktionsheizeinheit dazu ausgelegt, maximal 95 %, In particular, this induction heating unit is designed to have a maximum of 95%,
insbesondere maximal 90 %, vorzugsweise maximal 85 % der verfügbaren Leistung aufzunehmen. Darunter, dass die Induktionsheizeinheiten dazu„ausgelegt" sind, eine bestimmte Leistung aufzunehmen, soll insbesondere verstanden werden, dass diese Leistung gefahrlos über die Induktionsheizeinheiten in elektromagnetische Feldenergie und Wärme umgesetzt werden kann. Insbesondere wird dabei vermieden, dass eine durch den hochfrequenten Wechselstrom hervorgerufene Erwärmung der in particular a maximum of 90%, preferably a maximum of 85% of the available power. By referring to the fact that the induction heating units are "designed" to receive a certain power, it should be understood in particular that this power can be safely converted into electromagnetic field energy and heat via the induction heating units, in particular avoiding heating caused by the high-frequency alternating current of the
Induktionsheizeinheit einen kritischen Wert überschreitet. Es kann insbesondere ein sicherer Betrieb bei größtmöglicher Kosten- und/oder Bauteilersparnis erreicht werden. Induction heating unit exceeds a critical value. In particular, safe operation can be achieved with the greatest possible cost and / or component savings.
Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebsmodus, vorzugsweise einem Betriebsmodus, insbesondere in dem eine In particular, the control unit is provided in at least one operating mode, preferably an operating mode, in particular in the one
Gesamtleistungsaufnahme kleiner ist als 1000 W, insbesondere kleiner ist als 700 W, vorzugsweise kleiner ist als 500 W, zumindest zwei der Induktionsheizeinheiten abwechselnd, insbesondere mit einer Periodendauer die maximal 7 s, insbesondere maximal 5 s, vorzugsweise maximal 2 s beträgt, vorzugsweise mit einer einzelnen der Heizfrequenzeinheiten, zu betreiben. Darunter, dass zwei Induktionsheizeinheiten „abwechselnd" betrieben werden, soll insbesondere verstanden werden, dass in zeitlich voneinander verschiedenen Betriebsabschnitten, also insbesondere Zeiträumen, in denen eine Induktionsheizeinheit von hochfrequentem Wechselstrom durchflössen wird, entweder eine erste oder eine zweite, oder insbesondere eine weitere, Total power consumption is less than 1000 W, in particular less than 700 W, preferably less than 500 W, at least two of the induction heating units alternately, in particular with a period of up to 7 s, in particular a maximum of 5 s, preferably a maximum of 2 s, preferably with a each of the heating frequency units to operate. By operating two induction heating units "alternately", it should be understood in particular that in operating periods that are different in time, ie in particular periods in which an induction heating unit is flowed through by high-frequency alternating current, either a first or a second, or in particular a further,
Induktionsheizeinheit betrieben wird. Vorzugsweise liegt zwischen zwei Induction heating unit is operated. Preferably lies between two
Betriebsabschnitten, in denen die erste Induktionsheizeinheit betrieben wird, ein Operating sections in which the first induction heating unit is operated, a
Betriebsabschnitt, in dem die zweite Induktionsheizeinheit betrieben wird. Vorzugsweise sind zwei direkt aufeinanderfolgende Zeiträume, in denen unterschiedliche Induktionsheizeinheiten betrieben werden, weniger als 1 s, insbesondere weniger als 0,3 s, vorteilhaft weniger als 100 ms, besonders vorteilhaft weniger als 30 ms und Operating section in which the second induction heating unit is operated. Preferably are two consecutive periods in which different induction heating units are operated, less than 1 s, in particular less than 0.3 s, advantageously less than 100 ms, more advantageously less than 30 ms and
vorzugsweise weniger als 10 ms, beabstandet. Insbesondere unterscheiden sich preferably less than 10 ms, spaced apart. In particular, they differ
Leistungen innerhalb unterschiedlicher Zeiträume um maximal 10 %, vorzugsweise maximal 5 %. Vorzugsweise sind Startpunkte von aufeinanderfolgenden Benefits within different periods by a maximum of 10%, preferably a maximum of 5%. Preferably, starting points are consecutive
Betriebsabschnitten zumindest 30 ms, insbesondere zumindest 50 ms, vorzugsweise zumindest 100 ms und vorteilhaft maximal 5 s, insbesondere maximal 2 s, vorzugsweise maximal 1 ,9 s, zueinander beabstandet. Insbesondere beträgt ein Abstand zwischen den Startpunkten aufeinanderfolgender Betriebsabschnitte ein Vielfaches von 50 ms, insbesondere ein Vielfaches von 100 ms. Unter einer Gesamtleistungsaufnahme soll insbesondere eine Summe der für die Induktionsheizeinheiten angeforderten Leistungen verstanden werden. Es können insbesondere eine hohe Flexibilität und/oder ein geringer Flicker, also ins Netz rückkoppelnde Spannungsschwankungen, die auf Operating sections at least 30 ms, in particular at least 50 ms, preferably at least 100 ms and advantageously at most 5 s, in particular at most 2 s, preferably at most 1, 9 s, spaced from each other. In particular, a distance between the starting points of successive operating sections is a multiple of 50 ms, in particular a multiple of 100 ms. A total power consumption is to be understood in particular a sum of the services requested for the induction heating units. In particular, a high degree of flexibility and / or a low level of flicker, ie voltage fluctuations which feed back into the network, can be achieved
Leistungsschwankungen zurückzuführen sind, erreicht werden. Weiterhin kann eine Geräuschentwicklung durch Schwebungen im hörbaren Bereich zwischen Performance fluctuations can be achieved. Furthermore, a noise by beats in the audible range between
unterschiedlichen Schaltfrequenzen von mehreren Heizfrequenzeinheiten vermieden werden. In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Leistungsmodul zumindest zwei Heizfrequenzeinheiten aufweist. Vorzugsweise werden wenigstens die zumindest zwei Heizfrequenzeinheiten vom gleichen Wechselrichter versorgt. Insbesondere ist die Schaltanordnung des Leistungsmoduls dazu vorgesehen, zumindest eine, insbesondere zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, der Induktionsheizeinheiten direkt , insbesondere gleichzeitig, mit zumindest zwei der Heizfrequenzeinheiten, vorzugsweise mit den Spannungsabgriffen der Heizfrequenzeinheiten, zu verbinden. Es kann insbesondere eine erhöhte Flexibilität erreicht werden. different switching frequencies of several Heizfrequenzeinheiten be avoided. In a further embodiment, it is proposed that the power module has at least two heating frequency units. Preferably, at least the at least two heating frequency units are supplied by the same inverter. In particular, the switching arrangement of the power module is provided to connect at least one, in particular at least two, preferably at least three, of the induction heating units directly, in particular simultaneously, to at least two of the heating frequency units, preferably to the voltage taps of the heating frequency units. In particular, increased flexibility can be achieved.
Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebsmodus eine der zumindest zwei Induktionsheizeinheiten mit zumindest zwei der In particular, the control unit is provided, in at least one operating mode, one of the at least two induction heating units with at least two of the
Heizfrequenzeinheiten in einem Boostmodus zu betreiben. Insbesondere wird die Induktionsheizeinheit mit einer maximal verfügbaren Anzahl, insbesondere jeder, der zumindest zwei Heizfrequenzeinheiten in einem Boostmodus betrieben. Unter einem „Boostmodus" soll insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, in dem zumindest zwei der Heizfrequenzeinheiten des Leistungsmoduls gleichzeitig mit einer Induktionsheizeinheit verbunden sind und gleichzeitig jeweils einen hochfrequenten Wechselstrom erzeugen. Vorzugsweise sind die Schaltfrequenzen der Operating heating frequency units in a boost mode. In particular, the induction heating unit is operated with a maximum available number, in particular each, of the at least two heating-frequency units in a boost mode. A "boost mode" is to be understood in particular as an operating mode in which at least two of the heating frequency units of the power module are simultaneously connected to an induction heating unit and at the same time each generate a high-frequency alternating current. Preferably, the switching frequencies of the
Heizfrequenzeinheiten gleich und insbesondere sind die hochfrequenten Wechselströme phasengleich. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort erreicht werden, da eineHeizfrequenzeinheiten same and in particular the high-frequency alternating currents are in phase. In particular, increased comfort can be achieved, as a
Induktionsheizeinheit mit einer Leistung betrieben werden kann, die eine Leistung, die von einer einzelnen Heizfrequenzeinheit bereitgestellt werden kann, übersteigt. Weiterhin kann eine Effizienzsteigerung erreicht werden, da ein Energieverlust einer Induction heating unit can be operated with a power that exceeds a power that can be provided by a single heating frequency unit exceeds. Furthermore, an increase in efficiency can be achieved, as a loss of energy
Heizfrequenzeinheit überproportional zu einer durch die Heizfrequenzeinheit gelieferten Leistung ansteigt. Heating frequency unit increases disproportionately to a power supplied by the heating frequency unit.
Vorteilhaft ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebsmodus zumindest zwei der Induktionsheizeinheiten abwechselnd in einem Boostmodus zu betreiben. Es kann insbesondere eine Effizienzsteigerung erreicht werden. Advantageously, the control unit is provided to operate at least two of the induction heating units alternately in a boost mode in at least one operating mode. In particular, an increase in efficiency can be achieved.
Vorteilhaft weist die Induktionsheizvorrichtung zumindest eine dritte Induktionsheizeinheit auf, die zumindest in einem Betriebszustand von dem Leistungsmodul mit Energie versorgt wird. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort und/oder eine erhöhte Advantageously, the induction heating device has at least one third induction heating unit, which is supplied with energy at least in an operating state by the power module. It may in particular be increased comfort and / or increased
Flexibilität erreicht werden. Flexibility can be achieved.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen: Fig. 1 ein Induktionskochfeld mit einer erfindungsgemäßen FIG. 1 shows an induction hob with a device according to the invention. FIG
Induktionsheizvorrichtung und  Induction heater and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen  Fig. 2 is a schematic representation of an inventive
Induktionsheizvorrichtung. Figur 1 zeigt ein als Induktionskochfeld ausgebildetes Hausgerät 10 mit einer als Induction heating. FIG. 1 shows a domestic appliance 10 designed as an induction hob, with a domestic appliance 10
Induktionskochfeldvorrichtung ausgebildeten Induktionsheizvorrichtung 12 mit vier Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26, die jeweils ein als Induktor ausgebildetes Induction hob device formed induction heater 12 with four induction heating units 20, 22, 24, 26, each formed as an inductor
Induktionsheizelement aufweisen. Die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 sind unter einer Kochfeldplatte 14 angeordnet. Weiterhin weist die Induktionsheizvorrichtung 12 ein von einer einzelnen Phase 16 eines Drei-Phasen-Hausanschlusses betriebenes Have induction heater. The induction heating units 20, 22, 24, 26 are disposed below a cooktop panel 14. Furthermore, the induction heating device 12 has one operated by a single phase 16 of a three-phase house connection
Leistungsmodul 18 auf, das dazu vorgesehen ist, die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 mit hochfrequentem Wechselstrom mit einer Schaltfrequenz zwischen 20 kHz und 100 kHz zu versorgen. Dazu weist das Leistungsmodul 18 zwei Heizfrequenzeinheiten 30, 32 auf, die dazu vorgesehen sind, über die einzelne Phase 16 betrieben zu werden und die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 zu versorgen (Fig. 2). Die Schaltfrequenz der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 ist unter anderem abhängig von einer für die Power module 18, which is intended to supply the induction heating units 20, 22, 24, 26 with high-frequency alternating current with a switching frequency between 20 kHz and 100 kHz. For this purpose, the power module 18 has two heating frequency units 30, 32, which are intended to be operated via the single phase 16 and to supply the induction heating units 20, 22, 24, 26 (FIG. 2). The switching frequency of the heating frequency units 30, 32 depends inter alia on one for the
Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 über eine Bedieneinheit 28 angeforderten Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 via an operating unit 28 requested
Heizleistung und einem Gargeschirr, das in einer Kochzone auf der Kochfeld platte 14 über der Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 angeordnet ist, und wird durch eine Heating power and a cooking utensil, which is arranged in a cooking zone on the hob plate 14 on the induction heating unit 20, 22, 24, 26, and is characterized by a
Steuereinheit 34 der Induktionsheizvorrichtung 12 bestimmt. Die Bedieneinheit 28 ist als berührungsempfindliches Display ausgebildet. Die Steuereinheit 34 weist eine  Control unit 34 of the induction heating 12 determines. The operating unit 28 is designed as a touch-sensitive display. The control unit 34 has a
Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes Arithmetic unit, a memory unit and a stored in the memory unit
Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Operating program, which is intended to be executed by the arithmetic unit.
Figur 2 zeigt eine Schaltung für die Induktionsheizvorrichtung 12. Ein Filtermodul 17 ist dazu vorgesehen, Spannungsschwankungen und/oder Überspannungen einer an der Phase 16 anliegenden Netzspannung zwischen 220 V und 230 V mit einer Netzfrequenz zwischen 49 Hz und 51 Hz zu filtern. Ebenso filtert das Filtermodul 17 rückkoppelnde, durch das Leistungsmodul 18 verursachte hochfrequente Störspannungen, um deren Auswirkungen auf die Netzspannung zu vermeiden. Die gefilterte Netzspannung wird in einem Gleichrichter 36 gleichgerichtet und in einer Pufferkapazität 38 teilweise FIG. 2 shows a circuit for the induction heating device 12. A filter module 17 is provided to filter voltage fluctuations and / or overvoltages of a line voltage applied to the phase 16 between 220 V and 230 V with a mains frequency between 49 Hz and 51 Hz. Likewise, the filter module 17 filters back-coupling, caused by the power module 18 high-frequency noise voltages to avoid their effects on the mains voltage. The filtered mains voltage is rectified in a rectifier 36 and partially in a buffer capacity 38
gespeichert. Die Pole der Pufferkapazität 38 bilden zwei Außenkontakte 40, 42, zwischen denen eine pulsierende Gleichspannung anliegt. Die Heizfrequenzeinheiten 30, 32 sind zwischen den Außenkontakten 40, 42 angeordnet und wandeln die pulsierende saved. The poles of the buffer capacitor 38 form two external contacts 40, 42, between which a pulsating DC voltage is applied. The Heizfrequenzeinheiten 30, 32 are disposed between the external contacts 40, 42 and convert the pulsating
Gleichspannung in hochfrequenten Wechselstrom um. Die Heizfrequenzeinheiten 30, 32 weisen dazu jeweils zwei zwischen den Außenkontakten 40, 42 in Reihe geschaltete, als bidirektionale unipolare Schalter ausgebildete, Schaltelemente 44, 46 mit jeweils einem parallelgeschalteten Dämpfungskondensator 48, 50 auf. Die Schaltelemente 44, 46 sind jeweils von einem IGBT 52, 54 (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) und einer parallelgeschalteten Diode 56, 58 gebildet. Ein Spannungsabgriff 60, 62 ist jeweils an einem gemeinsamen Kontakt der beiden IGBTs 52, 54 angeordnet. Die Steuereinheit 34 verursacht durch abwechselnde, hochfrequente Ansteuerung der beiden IGBTs 52, 54 am Spannungsabgriff 60 eine hochfrequente Wechselspannung mit pulsierender Amplitude, der bei Anschluss einer Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 ein hochfrequenter DC voltage in high-frequency alternating current to. The Heizfrequenzeinheiten 30, 32 each have two between the outer contacts 40, 42 connected in series, designed as a bidirectional unipolar switch, switching elements 44, 46 each having a parallel-connected damping capacitor 48, 50 on. The switching elements 44, 46 are are each formed by an IGBT 52, 54 (insulated gate bipolar transistor) and a parallel connected diode 56, 58. A voltage tap 60, 62 is arranged in each case at a common contact of the two IGBTs 52, 54. The control unit 34 causes by alternating, high-frequency control of the two IGBTs 52, 54 at the voltage tap 60 a high-frequency alternating voltage with pulsating amplitude, which when connecting an induction heating unit 20, 22, 24, 26 a high-frequency
Wechselstrom folgt. Die Spannungsabgriffe 60, 62 der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 sind mit einer Schaltanordnung 64 verbunden, die sechs von Relais gebildete Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 aufweist, die als einpolige Wechselschalter ausgebildet sind, und durch Schaltbefehle der Steuereinheit 34 dazu vorgesehen ist, 16 unterschiedlicheAlternating current follows. The voltage taps 60, 62 of the heating frequency units 30, 32 are connected to a switching arrangement 64 having six relay elements formed switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76, which are designed as a single pole changeover switch, and by switching commands of the control unit 34 thereto is provided, 16 different
Kombinationen von bis zu zwei der zwei Heizfrequenzeinheiten 30, 32 und bis zu zwei der vier Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 direkt miteinander zu verbinden. Die als einpolige Wechselschalter ausgebildeten Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 weisen jeweils drei Kontakte und zwei Schaltzustände auf. In einem ersten Schaltzustand ist der erste Kontakt mit dem zweiten Kontakt direkt verbunden und in einem zweiten Combinations of up to two of the two heating frequency units 30, 32 and up to two of the four induction heating units 20, 22, 24, 26 directly to each other. The switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 designed as single-pole changeover switches each have three contacts and two switching states. In a first switching state, the first contact is directly connected to the second contact and in a second
Schaltzustand sind der erste und der dritte Kontakt direkt verbunden (in der Darstellung ist der erste Kontakt jeweils links und der zweite Kontakt rechts oben angeordnet). Die Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 sind in einer kaskadierten Schaltung angeordnet. Ein erster Kontakt des Schaltelements 66 ist mit dem Spannungsabgriff 60 der  Switching state, the first and the third contact are directly connected (in the illustration, the first contact is arranged on the left and the second contact on the top right). The switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 are arranged in a cascaded circuit. A first contact of the switching element 66 is connected to the voltage tap 60 of
Heizfrequenzeinheit 30 direkt verbunden. Ein zweiter und ein dritter Kontakt des Heating frequency unit 30 directly connected. A second and a third contact of the
Schaltelements 66 ist jeweils mit einem ersten Kontakt der beiden Schaltelemente 68, 70 direkt verbunden. Die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 sind jeweils mit einem der zweiten oder dritten Kontakte der Schaltelemente 68, 70 direkt verbunden. Am  Switching element 66 is in each case directly connected to a first contact of the two switching elements 68, 70. The induction heating units 20, 22, 24, 26 are each directly connected to one of the second or third contacts of the switching elements 68, 70. At the
Spannungsabgriff 62 der zweiten Heizfrequenzeinheit 32 ist mit den Schaltelementen 72, 74, 76 eine gleichartige Anordnung angeschlossen. Jede der Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 kann so durch geeignete Schaltzustände der Schaltelemente 66, 68, 70, 72, 74, 76 einzeln mit jeder der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 direkt verbunden werden. Voltage tap 62 of the second heating frequency unit 32 is connected to the switching elements 72, 74, 76 a similar arrangement. Each of the induction heating units 20, 22, 24, 26 can thus be directly connected to each of the heating frequency units 30, 32 by suitable switching states of the switching elements 66, 68, 70, 72, 74, 76 individually.
Weiterhin können zwei beliebige der Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 gleichzeitig mit unterschiedlichen Heizfrequenzeinheiten 30, 32 direkt verbunden sein. Ebenso ist für jede der Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 ein Boostmodus, in dem eine einzelne Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 mit beiden Heizfrequenzeinheiten 30, 32 gleichzeitig direkt verbunden ist, möglich. Die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 werden jeweils in Halbbrückenschaltung betrieben. Die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 weisen jeweils einen gemeinsamen Kontakt 78, 79 auf, der jeweils direkt mit einer Furthermore, any two of the induction heating units 20, 22, 24, 26 may be directly connected to different heating frequency units 30, 32 simultaneously. Also, for each of the induction heating units 20, 22, 24, 26, a boost mode in which a single induction heating unit 20, 22, 24, 26 is directly connected to both heating frequency units 30, 32 simultaneously is possible. The induction heating units 20, 22, 24, 26 are each operated in a half-bridge circuit. The induction heating units 20, 22, 24, 26 each have a common contact 78, 79, each directly with a
Resonanzeinheit 80, 81 verbunden ist, die von zwei, aus einzelnen Kondensatoren gebildeten Resonanzkapazitäten 82, 84 und 83, 85 gebildet ist. Die Resonanzkapazitäten 82, 84 bzw. 83, 85 sind jeweils in Reihe geschaltet, wobei eine der Resonanzkapazitäten 82, 83 direkt mit einem der Außenkontakte 40 verbunden ist und die andere der Resonance unit 80, 81 is connected, consisting of two, from individual capacitors formed resonant capacitances 82, 84 and 83, 85 is formed. The resonance capacitances 82, 84 and 83, 85 are each connected in series, one of the resonance capacitances 82, 83 being connected directly to one of the external contacts 40 and the other one of the resonant capacitors 82, 83
Resonanzkapazitäten 84, 85 direkt mit dem anderen Außenkontakt 42 verbunden ist. Beide Resonanzkapazitäten 82, 84 bzw. 83, 85 sind jeweils direkt mit den zwei Resonant capacitances 84, 85 is connected directly to the other external contact 42. Both resonant capacitances 82, 84 and 83, 85 are each directly with the two
Induktionsheizeinheiten 20, 22 bzw. 24, 26 verbunden. Induktionsheizeinheiten 20, 22 and 24, 26 connected.
Die Induktionsheizvorrichtung 12 weist somit ein Leistungsmodul 18, eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26, die in jeweils einem Betriebszustand von dem Leistungsmodul 18 mit Energie versorgt werden, und eine Steuereinheit 34 auf. Die Steuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, in einigen Betriebsmodi eine der Induktionsheizeinheiten 22, 24 mit einer Maximalleistung zu betreiben, die 80 % einer verfügbaren Leistung des Leistungsmoduls 18 entspricht, und in einigen der Betriebsmodi eine der Induktionsheizeinheiten 20, 26 mit einer maximalen Leistung zu betreiben, die 70 % einer verfügbaren Leistung des Leistungsmoduls 18 entspricht. Die Induktoren der Induktionsheizeinheiten 22, 24 weisen einen Durchmesser von 18 cm auf und die Induktoren der Induktionsheizeinheiten 20, 26 weisen einen Durchmesser von 15 cm auf. Die verfügbare Leistung ist durch die Belastbarkeit, der durch eine Sicherung begrenzten Phase gegeben. Sie beträgt 3650 W. Jede der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 ist dazu ausgelegt, eine Leistung bereitzustellen, die 2000 W beträgt. The induction heating device 12 thus has a power module 18, a first, a second, a third and a fourth induction heating unit 20, 22, 24, 26, which are each powered by the power module 18 in an operating state, and a control unit 34. The control unit 34 is intended, in some operating modes, to operate one of the induction heating units 22, 24 at a maximum power corresponding to 80% of an available power of the power module 18, and to operate one of the induction heating units 20, 26 at maximum power in some of the operating modes which corresponds to 70% of an available power of the power module 18. The inductors of the induction heating units 22, 24 have a diameter of 18 cm and the inductors of the induction heating units 20, 26 have a diameter of 15 cm. The available power is given by the load capacity, which is limited by a fuse phase. It is 3650 W. Each of the heating frequency units 30, 32 is designed to provide a power that is 2000W.
Es sind weitere Ausgestaltungen denkbar, in denen eine Begrenzung der Phase 16 zu einer verfügbaren Leistung von 4700 W oder mehr führt. In einer derartigen Ausgestaltung kann eine Anzahl der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 beispielsweise auf drei erhöht werden oder können Heizfrequenzeinheiten 30, 32 genutzt werden, die dazu ausgelegt sind, eine höhere Leistung, beispielsweise 2500 W, bereitzustellen. Wenn eine Auslegung auf noch höhere Leistungen, beispielsweise 7000 W, stattfindet, würde entsprechend einer oder beiden dieser Möglichkeiten verfahren. Die Induktionsheizeinheiten 22, 24 sind dazu ausgelegt, dauerhaft 80 % der verfügbaren Leistung, also 2920 W in einer Ausgestaltung mit 3650 W Begrenzung, bzw. 3750 W in einer Ausgestaltung mit 4700 W Begrenzung, des Leistungsmoduls 18 aufzunehmen. Die Induktionsheizeinheiten 20, 26 sind dazu ausgelegt, dauerhaft 70 % der verfügbaren Leistung, also 2550 W in einer Ausgestaltung mit 3650 W Begrenzung, bzw. 3290 W in einer Ausgestaltung mit 4700 W Begrenzung, des Leistungsmoduls 18 aufzunehmen. Die Steuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, in unterschiedlichen Betriebsmodi, in denen eine Gesamtleistungsaufnahme kleiner ist als 300 W, zwei, drei oder vier der Other embodiments are conceivable in which limiting phase 16 results in an available power of 4700 W or more. In such an embodiment, a number of the heating frequency units 30, 32 may be increased, for example, to three or may be used Heizfrequenzeinheiten 30, 32, which are designed to provide a higher power, for example, 2500 W. If a design for even higher powers, for example 7000 W, takes place, one or both of these options would be used. The induction heating units 22, 24 are designed to permanently absorb 80% of the available power, ie 2920 W in a configuration with 3650 W limitation, or 3750 W in a configuration with 4700 W limitation of the power module 18. The induction heating units 20, 26 are designed to permanently absorb 70% of the available power, ie 2550 W in a configuration with 3650 W limitation, or 3290 W in a configuration with 4700 W limitation of the power module 18. The control unit 34 is intended, in different operating modes, in which a total power consumption is less than 300 W, two, three or four of the
Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 in sich voneinander unterscheidenden Induction heating units 20, 22, 24, 26 differ from each other
Betriebsabschnitten abwechselnd zu betreiben. Eine geringe Leistung ist dabei eine Leistung unter 500 W. Die Schaltelemente 66, 68, 72, 74 werden dabei entsprechend geschaltet, um jeweils eine direkte Verbindung zwischen der zu betreibenden Operating sections alternately. A low power is a power below 500 W. The switching elements 66, 68, 72, 74 are switched accordingly, each to a direct connection between the operated
Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 und einer der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 herzustellen. Werden zwei der Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 abwechselnd betrieben, die mit unterschiedlichen Resonanzeinheiten 80, 81 direkt verbunden sind, ist die Steuereinheit 34 dazu vorgesehen, die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 mit unterschiedlichen Heizfrequenzeinheiten 30, 32 zu verbinden. So kann auf ein Induction heating unit 20, 22, 24, 26 and one of the Heizfrequenzeinheiten 30, 32 produce. When two of the induction heating units 20, 22, 24, 26 are operated alternately, which are directly connected to different resonance units 80, 81, the control unit 34 is provided to connect the induction heating units 20, 22, 24, 26 to different heating frequency units 30, 32. So can on one
Umschalten der Schaltanordnung 64 zwischen den Betriebsabschnitten verzichtet werden. Werden zwei oder mehr Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26, von denen sich zumindest zwei eine Resonanzeinheit 80, 81 teilen, abwechselnd betrieben, werden die Induktionsheizeinheiten 20, 22 bzw. 24, 26 jeweils mit einer der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 abwechselnd verbunden und von dieser betrieben. Zwischen zwei Switching the switching arrangement 64 between the operating sections are dispensed with. When two or more induction heating units 20, 22, 24, 26, at least two of which share a resonance unit 80, 81, are alternately operated, the induction heating units 20, 22, 24, 26 are alternately connected to one of the heating frequency units 30, 32, respectively operated by this. Between two
aufeinanderfolgenden Betriebsabschnitten der beiden Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 liegt in einem derartigen Betriebsmodus eine Pause von mindestens 8 ms, um ein Umschalten der Schaltanordnung 64 zu ermöglichen. consecutive operating portions of the two induction heating units 20, 22, 24, 26 is in such an operating mode, a pause of at least 8 ms to allow switching of the switching arrangement 64.
Die Steuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, in weiteren Betriebsmodi jeweils eine der vier Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 mit zumindest zwei der Heizfrequenzeinheiten 30, 32 in einem Boostmodus zu betreiben. Dazu wird die Schaltanordnung 64 derart angesteuert, dass beide Heizfrequenzeinheiten 30, 32 direkt mit der Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 verbunden sind. Die Heizfrequenzeinheiten 30, 32 werden mit gleicher Schaltfrequenz betrieben und erzeugen phasengleiche hochfrequente Wechselströme, die sich in der jeweiligen Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 addieren. Die Steuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, in weiteren Betriebsmodi zwei, drei oder vier der Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 abwechselnd in einem Boostmodus zu betreiben. Dazu werden die Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 in unterschiedlichen Betriebsabschnitten jeweils direkt mit beiden Heizfrequenzeinheiten 30, 32 verbunden. Zwischen aufeinanderfolgenden Betriebsabschnitten liegt eine Pause von 8 ms, in der die Schaltanordnung 64 umgeschaltet wird, um die Verbindungen zwischen einer ersten Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 und den Heizfrequenzeinheiten 30, 32 zu trennen und Verbindungen zwischen einer zweiten Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 und den Heizfrequenzeinheiten 30, 32 herzustellen. Weiterhin sind Mischmodi denkbar, in denen in zumindest einem ersten Betriebsabschnitt zumindest eine der Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 in einem Boostmodus betrieben wird und in weiteren Betriebsabschnitten zumindest eine Induktionsheizeinheit 20, 22, 24, 26 von einer einzelnen Heizfrequenzeinheit 30, 32 betrieben wird. In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung mit drei Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24 wird auf die Schaltelemente 70, 76 und die Induktionsheizeinheit 26 verzichtet. Die Induktionsheizeinheit 24 wird durch eine Induktionsheizeinheit 24' ersetzt, die direkt mit dem dritten Kontakt des Schaltelements 72 verbunden ist. Die Induktionsheizeinheit 24' weist einen Induktor mit einem Durchmesser von 24 cm auf und ist dazu ausgelegt, eine Leistung aufzunehmen, die 80 % der verfügbaren Leistung des Leistungsmoduls 18 entspricht. The control unit 34 is provided in each case for operating one of the four induction heating units 20, 22, 24, 26 with at least two of the heating frequency units 30, 32 in a boost mode in further operating modes. For this purpose, the switching arrangement 64 is controlled in such a way that both heating frequency units 30, 32 are connected directly to the induction heating unit 20, 22, 24, 26. The heating frequency units 30, 32 are operated at the same switching frequency and generate in-phase high-frequency alternating currents, which add up in the respective induction heating unit 20, 22, 24, 26. The control unit 34 is provided to operate in further operating modes two, three or four of the induction heating units 20, 22, 24, 26 alternately in a boost mode. For this purpose, the induction heating units 20, 22, 24, 26 are each connected directly to both heating frequency units 30, 32 in different operating sections. Between successive operating sections there is a pause of 8 ms in which the switching arrangement 64 is switched to the connections between a first Induction heating unit 20, 22, 24, 26 and the Heizfrequenzeinheiten 30, 32 to separate and make connections between a second induction heating unit 20, 22, 24, 26 and the Heizfrequenzeinheiten 30, 32. Furthermore, mixing modes are conceivable in which at least one of the induction heating units 20, 22, 24, 26 is operated in a boost mode in at least one first operating section and at least one induction heating unit 20, 22, 24, 26 is operated by a single heating frequency unit 30, 32 in further operating sections becomes. In a possible embodiment of the invention with three induction heating units 20, 22, 24, the switching elements 70, 76 and the induction heating unit 26 are dispensed with. The induction heating unit 24 is replaced by an induction heating unit 24 'directly connected to the third contact of the switching element 72. The induction heating unit 24 'has a diameter of 24 cm inductor and is designed to receive a power that corresponds to 80% of the available power of the power module 18.
In weiteren Ausgestaltungsvarianten kommen andere, dem Fachmann bekannte, Schaltanordnungen 64 zum Einsatz. Insbesondere sind Schaltanordnungen denkbar, die lediglich die Induktionsheizeinheiten 22, 24 direkt mit beiden Heizfrequenzeinheiten 30, 32 gleichzeitig verbinden können. In further embodiment variants, other switch arrangements 64 known to the person skilled in the art are used. In particular, switching arrangements are conceivable which can connect only the induction heating units 22, 24 directly with both heating frequency units 30, 32 at the same time.
Weiterhin sind Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, in denen über Schaltelemente verschiedene Resonanzeinheiten den Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 zugeordnet werden können oder in denen zumindest einige der Induktionsheizeinheiten 20, 22, 24, 26 eigene, separate Resonanzeinheiten aufweisen. Furthermore, embodiments of the invention are conceivable in which various resonance units can be assigned to the induction heating units 20, 22, 24, 26 via switching elements or in which at least some of the induction heating units 20, 22, 24, 26 have their own, separate resonance units.
Alternativ sind beliebige Anzahlen von zumindest drei Induktionsheizeinheiten und zumindest zwei Heizfrequenzeinheiten denkbar, wobei die Anzahl der Alternatively, any numbers of at least three induction heating units and at least two Heizfrequenzeinheiten are conceivable, wherein the number of
Heizfrequenzeinheiten vorzugsweise zumindest der Hälfte der Anzahl der Heizfrequenzeinheiten preferably at least half the number of
Induktionsheizeinheiten entspricht und/oder eine Anzahl der Resonanzeinheiten vorzugsweise der Anzahl der Heizfrequenzeinheiten entspricht. Bezugszeichen Induktionsheizeinheiten corresponds and / or a number of resonance units preferably equal to the number of Heizfrequenzeunheiten. reference numeral
10 Hausgerät 60 Spannungsabgriff10 domestic appliance 60 voltage tap
12 Induktionsheizvorrichtung 62 Spannungsabgriff12 Induction heater 62 Voltage tap
14 Kochfeld platte 64 Schaltanordnung14 hob plate 64 switching arrangement
16 Phase 66 Schaltelement16 phase 66 switching element
17 Filtermodul 68 Schaltelement17 Filter module 68 Switching element
18 Leistungsmodul 70 Schaltelement18 power module 70 switching element
20 Induktionsheizeinheit 72 Schaltelement20 induction heating unit 72 switching element
22 Induktionsheizeinheit 74 Schaltelement22 induction heating unit 74 switching element
24 Induktionsheizeinheit 76 Schaltelement24 induction heating unit 76 switching element
26 Induktionsheizeinheit 78 gemeinsamer Kontakt26 induction heating unit 78 common contact
28 Bedieneinheit 79 gemeinsamer Kontakt28 control unit 79 common contact
30 Heizfrequenzeinheit 80 Resonanzeinheit30 heating frequency unit 80 resonance unit
32 Heizfrequenzeinheit 81 Resonanzeinheit32 Heating frequency unit 81 Resonance unit
34 Steuereinheit 82 Resonanzkapazität34 control unit 82 resonance capacity
36 Gleichrichter 83 Resonanzkapazität36 Rectifiers 83 Resonance capacity
38 Pufferkapazität 84 Resonanzkapazität38 Buffer capacity 84 Resonance capacity
40 Außenkontakt 85 Resonanzkapazität40 external contact 85 resonance capacity
42 Außenkontakt 42 external contact
44 Schaltelement  44 switching element
46 Schaltelement  46 switching element
48 Dämpfungskondensator  48 damping capacitor
50 Dämpfungskondensator  50 damping capacitor
52 IGBT  52 IGBT
54 IGBT  54 IGBT
56 Diode  56 diode
58 Diode  58 diode

Claims

Patentansprüche claims
1. Induktionsheizvorrichtung, insbesondere Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest einem Leistungsmodul (18), zumindest zwei Induktionsheizeinheiten (20, 22, 24, 26), die zumindest in einem Betriebszustand von dem 1. induction heating device, in particular induction hob device, with at least one power module (18), at least two induction heating units (20, 22, 24, 26), at least in an operating state of the
Leistungsmodul (18) mit Energie versorgt werden, und zumindest einer  Power module (18) are supplied with energy, and at least one
Steuereinheit (34), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus eine der  Control unit (34), characterized in that the control unit (34) is provided, in at least one operating mode, one of
Induktionsheizeinheiten (20, 22, 24, 26) mit einer Maximalleistung zu betreiben, die kleiner ist als 100 % einer verfügbaren Leistung des Leistungsmoduls (18).  Induction heating units (20, 22, 24, 26) to operate with a maximum power that is less than 100% of an available power of the power module (18).
2. Induktionsheizvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die2. Induction heater according to claim 1, characterized in that the
Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus eine der Induktionsheizeinheiten (20, 22, 24, 26) mit einer maximalen Leistung zu betreiben, die größer ist als 60 % einer verfügbaren Leistung des Control unit (34) is provided to operate in at least one operating mode, one of the induction heating units (20, 22, 24, 26) with a maximum power that is greater than 60% of an available power of the
Leistungsmoduls (18).  Power module (18).
3. Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der zumindest zwei 3. Domestic appliance device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the at least two
Induktionsheizeinheiten (20, 22, 24, 26) dazu ausgelegt ist, zumindest 60 % der verfügbaren Leistung des Leistungsmoduls (18) aufzunehmen.  Induction heating units (20, 22, 24, 26) is designed to receive at least 60% of the available power of the power module (18).
4. Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus zumindest zwei der Induktionsheizeinheiten (20, 22, 24, 26) abwechselnd zu betreiben. 4. Domestic appliance device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (34) is provided to operate in at least one operating mode, at least two of the induction heating units (20, 22, 24, 26) alternately.
5. Induktionsheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul (18) zumindest zwei 5. induction heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the power module (18) at least two
Heizfrequenzeinheiten (30, 32) aufweist.  Heating frequency units (30, 32).
6. Induktionsheizvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die6. induction heating device according to claim 5, characterized in that the
Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus eine der zumindest zwei Induktionsheizeinheiten (20, 22, 24, 26) mit zumindest zwei der Heizfrequenzeinheiten (30, 32) in einem Boostmodus zu betreiben. Control unit (34) is provided in at least one operating mode a the at least two induction heating units (20, 22, 24, 26) are operated with at least two of the heating frequency units (30, 32) in a boost mode.
7. Induktionsheizvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus zumindest zwei der Induktionsheizeinheiten (20, 22, 24, 26) abwechselnd in einem Boostmodus zu betreiben. 7. Induction heater according to claim 6, characterized in that the control unit (34) is provided to operate in at least one operating mode, at least two of the induction heating units (20, 22, 24, 26) alternately in a boost mode.
8. Induktionsheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. induction heating device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch zumindest eine dritte Induktionsheizeinheit (20, 22, 24, characterized by at least one third induction heating unit (20, 22, 24,
26), die dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand von dem Leistungsmodul (18) mit Energie versorgt zu werden. 26) which is intended to be powered by the power module (18) at least in an operating state.
9. Hausgerät mit einer Induktionsheizvorrichtung (12) nach einem der 9. domestic appliance with an induction heater (12) according to one of
vorhergehenden Ansprüche.  previous claims.
10. Verfahren zum Betrieb einer Induktionsheizvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 10. A method of operating an induction heating device (12) according to any one of claims 1 to 8.
EP12714854.2A 2011-03-31 2012-03-27 Induction heating device Withdrawn EP2692205A1 (en)

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