EP3123816A1 - Gargerätevorrichtung mit selbststeuernder überbrückungseinheit - Google Patents

Gargerätevorrichtung mit selbststeuernder überbrückungseinheit

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EP3123816A1
EP3123816A1 EP15715445.1A EP15715445A EP3123816A1 EP 3123816 A1 EP3123816 A1 EP 3123816A1 EP 15715445 A EP15715445 A EP 15715445A EP 3123816 A1 EP3123816 A1 EP 3123816A1
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EP
European Patent Office
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unit
bridging
switch
cooking appliance
control
Prior art date
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Application number
EP15715445.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3123816B1 (de
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Nicolas Blasco Rueda
Alvaro Cortes Blanco
Oscar GARCIA-IZQUIERDOGANGO
Pablo Jesus Hernandez Blasco
Diego Puyal Puente
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 Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Publication of EP3123816A1 publication Critical patent/EP3123816A1/de
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Publication of EP3123816B1 publication Critical patent/EP3123816B1/de
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    • 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
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices
    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • 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
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
    • H05B1/0258—For cooking
    • H05B1/0261—For cooking of food
    • H05B1/0266—Cooktops
    • H—ELECTRICITY
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    • 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

Definitions

  • the invention is based on a cooking device device according to the preamble of claim 1.
  • Cooking hobs are known from the prior art, which comprise a relay and a driver circuit which is provided for driving the relay, wherein the driver circuit comprises a surge protection circuit comprising a freewheeling diode and a zener diode, and a switch bridging the zener diode. Furthermore, a control unit is provided to control the switch in at least one operating state directly by a control signal in order to bridge the Zener diode.
  • the object of the invention is, in particular, a generic
  • the invention is based on a cooking device device, in particular a
  • Hob device preferably an induction hob device, with at least one mechanical switch, at least one driver circuit which is provided for driving the at least one mechanical switch and which comprises a protection unit and a bridging unit, which is provided in at least one operating state, the protection unit at least partially, in particular at least one, preferably discrete, component of the protection unit to bridge.
  • a "cooking device device” is to be understood as meaning, in particular, at least one part, in particular a subassembly, of a cooking appliance, in particular a cooktop and preferably an induction cooktop
  • Garellavoriques also the entire cooking appliance, in particular the entire hob and preferably the entire induction hob, include.
  • the cooking appliance device comprises at least one inverter and at least one inductor, which is provided to be supplied by the at least one inverter with a high-frequency heating current.
  • the high-frequency heating current is intended in particular for heating, in particular cooking utensils, in particular by means of heat current and / or magnetic reversal effects.
  • the cooking appliance device has a control unit.
  • the term "provided” should be understood to mean specially programmed, designed and / or equipped.Assuming that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills this specific function in at least one application and / or operating state
  • the at least one mechanical switch is designed in particular as a contactor and / or preferably as a relay and in particular comprises at least one driver coil and at least one in particular by means of a generated by the at least one driver coil
  • the at least one mechanical switch can be used as a power switch, in particular SPST switch, DPST switch, SPCO switch and / or SPTT switch, and / or as a changeover switch, in particular SPDT switch, DPDT switch and / or DPCO switch be trained.
  • the at least one mechanical switch is preferably arranged between the at least one inverter and the at least one inductor and, in particular in at least one operating state, intended to interrupt and / or establish at least one conduction path between the at least one inverter and the at least one inductor.
  • a "conduction path" is to be understood as meaning, in particular, an electrically conductive connection between at least two points
  • Driver circuit in particular a circuit to be understood, which is intended to provide at least one switching current and / or at least one switching voltage for the at least one mechanical switch, in particular the at least one drive coil of the at least one mechanical switch.
  • the at least one driver circuit may only discrete components and in particular is free of ICs. Under a "protection unit" should
  • the protection unit can at least one switch, at least one resistor, preferably a temperature-dependent resistor, in particular an NTC-Wderstand and / or a PTC resistor, at least one fuse, at least one
  • Bimetallic element at least one RC element, in particular a Snubber member and / or a Boucherot member, at least one varistor and / or preferably comprise at least one diode.
  • the protection unit is provided to survive at least one switching operation, preferably each switching operation, of the at least one mechanical switch without damage.
  • a switching operation should be understood to mean in particular a process in which the at least one anchor element of the at least one mechanical switch undergoes a movement and in which the at least one mechanical switch
  • the at least one mechanical switch is in a non-conductive and / or bouncing state during the at least one switching operation.
  • the at least one switching operation may comprise releasing at least one electrically conductive connection, which the switch has in at least one operating state, and / or one, in particular complete, producing at least one, in particular further, electrically conductive connection.
  • a "switching state” is to be understood as meaning, in particular, a state of the at least one mechanical switch and / or at least one control signal of the at least one mechanical switch, in particular at least one idle state, at least one on state, at least one hold state and / or at least one turn off state
  • At least one idle state is defined in particular by a normal state, in particular an NC (normally closed) state and / or a NO (normally open) state
  • the at least one holding state comprises in particular a holding of the at least one mechanical switch, in particular of the at least one anchor element, preferably in the working operating state.
  • the at least one switch-off state comprises in particular at least one, preferably exactly one, switching operation, which preferably converts the at least one mechanical switch from a working operating state into a normal operating state, wherein in particular the at least one armature element transitions from a normally open contact into a normally closed contact, and / or at least one Dismantling an energy stored in the at least one drive coil, in particular a current and / or a voltage.
  • a "bridging unit” should be understood to mean, in particular, a unit and / or a circuit which is provided to bypass an object, in particular at least one, preferably discrete, component by means of an electrical connection
  • Bridging unit in at least one operating state at least one
  • the bridging unit can be at least one, preferably voltage-controlled, bypass switch, in particular a thyristor and / or a transistor, in particular a
  • Bipolar transistor and / or a MOSFET which may be connected in particular parallel to the object.
  • Bridging switch designed as a unipolar switch and / or unidirectional switch.
  • the at least one bypass switch may also be bidirectional. Under the term “low impedance" is intended in this
  • an electrical resistance of not more than 10 ⁇ advantageously of not more than 5 ⁇ , preferably of not more than 100 mO and particularly preferably of not more than 10 mQ, can be understood. Including that at least one
  • Bridging unit is designed "self-controlling" is to be understood in particular that the at least one bridging unit in at least one
  • Garellavoriques be provided with improved properties in terms of efficiency and control. Furthermore, it is advantageously possible to avoid overvoltages, in particular at the at least one mechanical switch, and thus, in particular, to protect sensitive components. In particular, a
  • the at least one mechanical switch accelerates and advantageously a temperature dependence of the at least one mechanical switch can be minimized. Furthermore, a reduced self-heating of the at least one mechanical switch can be achieved and costs can be minimized.
  • the bridging unit has at least two, preferably exactly two, bridging connections and at least one, preferably exactly one, control connection. Under a "bridging connection" should in this
  • connection in particular a connection, in particular an input and / or output, the bridging unit are understood, which is connected to at least one terminal of at least one object to be bridged.
  • the at least two bridging connections are connected to one another in a low-resistance manner, at least in an operating state, in particular a bridging state.
  • the at least two bridging connections are at least in a further, in particular of the at least one operating state, in particular the
  • high-resistance should be understood as meaning in particular an electrical resistance of at least 500 ⁇ , advantageously of at least 1 k ⁇ , preferably of at least 5 k ⁇ and particularly preferably of at least 10 k ⁇
  • Control connection should be understood in this context, in particular, a connection, in particular an input, the bridging unit, which is provided, depending on at least one applied signal, in particular an electrical potential and / or a current, a state of the at least one bridging unit, in particular a presence and / or a
  • the at least one Control connection free from a, in particular direct, connection to the control unit.
  • the at least one control connection can be embodied identically, in particular, with at least one of the bridging connections. In this way, in particular a cost-effective and compact bridging unit can be achieved, which
  • the bridging unit is designed to be current-controlled, a simple and, in particular, autonomous control of the bridging unit can advantageously be achieved. It is further proposed that the bridging unit in the case of an at least substantially vanishing current through the at least one
  • Control terminal intended to at least partially bridge the protection unit.
  • An "at least substantially vanishing current intensity” should be understood to mean, in particular, a current intensity of at most 500 mA, in particular of at most 100 mA, preferably of at most 10 mA and particularly advantageously of not more than 1 mA, whereby in particular a control of the bridging unit can be further simplified ,
  • Bridging unit has at least one energy storage unit which defines at least one, in particular temporal, parameters of bridging the protection unit in at least one operating state. It should under one
  • the "energy storage unit” can be understood to mean, in particular, a unit which is provided in at least one operating state, in particular to store electrical energy
  • the at least one energy storage unit can be designed, for example, as a battery, as an accumulator, as an inductance and / or advantageously as a capacitor
  • a state of the bridging unit can be adapted to different control options .
  • the at least one parameter could, for example, be a bridging inertia, in which case a "bridging inertia" should be understood to mean, in particular, a time duration between a control and a start of the bridging.
  • the at least one parameter is determined by a period of time
  • the duration of the bridging is in particular maximum 500 ⁇ , preferably at most 100 ⁇ , preferably at most 50 ⁇ and particularly preferably at most 20 ⁇ . This allows in particular an adaptation of
  • Bridging unit can be simplified to different control variants. Furthermore, it is proposed that the control unit is provided to at least one, preferably exactly one, control signal for controlling a
  • Switching state of the at least one mechanical switch provide.
  • a switching state of the at least one mechanical switch can advantageously be changed easily.
  • the at least one control signal is at least partially a pulse width modulated signal.
  • the pulse width modulated signal may have different duty cycles for different time periods.
  • a "duty cycle" should be understood to mean, in particular, a ratio of a time period in which a control signal of the control unit, which assumes a switch-on value, in particular a high level, to a period duration of the control signal If the duration of the bridging of a time duration of at least one low level of the pulse-width-modulated signal corresponds to an activation, in particular an efficiency can be increased and a turn-off behavior can be improved.
  • the protection unit comprises at least one consumer unit, in particular a resistor and / or preferably a Zener diode.
  • a shutdown of the at least one mechanical switch can be accelerated. Furthermore, advantageously, a temperature dependence of the at least one mechanical switch can be minimized. If the bridging unit is provided to bridge the at least one consumer unit, a switch-off operation of the at least one mechanical unit can be effected
  • 1 is a cooking appliance designed as an induction hob with four heating zones and a Garellavorraum in a plan view
  • Fig. 2 is a schematic diagram of the cooking appliance device with six
  • Fig. 3 is a schematic circuit diagram of one of the mechanical switches and a driver circuit for controlling the mechanical
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a control signal for controlling a
  • Switching state of the at least one mechanical switch and Fig. 5 is the schematic diagram of Figure 3 with an exemplary
  • FIG. 1 shows an exemplary cooking appliance 32 in the form of an induction hob in a schematic plan view.
  • the cooking appliance 32 has in the present case a
  • the cooking appliance 32 comprises a cooking appliance device.
  • the cooking appliance device has a
  • the operating unit 36 serves to input and / or select a power level by a user.
  • the cooking device device comprises a control unit 28.
  • the control unit 28 has a
  • Arithmetic unit a memory unit and a stored in the memory unit
  • FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of the cooking appliance device.
  • Garellavoriques has four inductors 38, 40, 42, 44. Each inductor 38, 40, 42, 44 is associated with one of the heating zones 34. Furthermore, the cooking appliance device comprises two Inverters 46, 48. The inverters 46, 48 are formed identical to each other. Each inverter 46, 48 has two semiconductor switches 50, 52, in particular IGBTs. The control unit 28 is connected to control terminals of the semiconductor switches 50, 52 (not shown). Each of the inverters 46, 48 is intended to be a pulsating rectified mains voltage of a power source 54 in a
  • the cooking appliance device has a plurality of line paths 56.
  • each of the inverters 46, 48 is connected to the inductors 38, 40, 42, 44 via conductive paths 56.
  • the cooking appliance device further comprises two resonance units 58. Each of the resonance units 58 is part of an electrical resonant circuit and can via the associated
  • Inverters 46, 48 are charged.
  • the cooking appliance device has a switching arrangement 60.
  • Switching arrangement 60 comprises a plurality of mechanical switches 10, 12.
  • the mechanical switches 10, 12 are provided to connect the conducting paths 56 between the two
  • the switching arrangement 60 comprises six mechanical switches 10, 12.
  • the mechanical switches 10, 12 are identical.
  • the mechanical switches 10, 12 are designed as a changeover switch.
  • the mechanical switches 10, 12 are formed in the present case as a relay.
  • Each of the conductive paths 56 is interruptible by two mechanical switches 10, 12.
  • Two first mechanical switches 10 are each connected to a heating current output 62, 64 of the inverters 46, 48.
  • the two first mechanical switches 10 are each connected to two second mechanical switches 12.
  • the two second mechanical switches 12 are each connected to one of the inductors 38, 40, 42, 44.
  • the cooking appliance device has a plurality of driver circuits 14.
  • Each driver circuit 14 is provided for driving one of the mechanical switches 10, 12.
  • the driver circuits 14 are formed identical to one another in the present case.
  • Each of the mechanical switches 10, 12 is associated with one of the driver circuits 14.
  • Each of the mechanical switches 10, 12 is connected to one of
  • Driver circuits 14 connected.
  • at least one Driver circuit form differently.
  • at least two mechanical switches could be assigned a single driver circuit.
  • the cooking appliance device may comprise further units, in particular rectifiers, filters, detectors, in particular current detectors and / or
  • Voltage detectors and / or voltage transformers.
  • FIG. 3 shows an exemplary, schematic circuit diagram of one of the mechanical switches 10, 12 and one of the driver circuits 14 from FIG. 2. The following
  • the description is an example of one of the mechanical switches 10, 12 and can in particular be transferred to the other mechanical switches 10, 12.
  • the mechanical switch 10, 12 has an anchor element 70.
  • the anchor element 70 is made of a ferromagnetic material.
  • the mechanical switch 10, 12 has a driver coil 72.
  • the driver coil 72 has a ferromagnetic core.
  • a driver coil may also be formed without a ferromagnetic core and / or have a core of a different material.
  • the drive coil 72 is provided in at least one operating state to attract the anchor member 70, in particular by a magnetic force.
  • the mechanical switch 10, 12 has three contacts.
  • a first contact is designed as a switching contact 74.
  • the switching contact 74 is indirectly and / or directly connected to one of the two Walkerstromaus réelle 62, 64.
  • a second contact is designed as a normally closed contact 76.
  • the normally closed contact 76 is indirectly and / or directly connected to one of the inductors 38, 40, 42, 44.
  • a third contact is designed as a normally open contact 78.
  • the normally open contact 78 is indirectly and / or directly connected to one of the inductors 38, 40, 42, 44.
  • the driver circuit 14 comprises a driver unit 66.
  • the driver unit 66 serves to drive the driver circuit 14.
  • the driver unit 66 is provided to control a function of the driver circuit 14.
  • the driver unit 66 has three terminals.
  • the driver circuit 14 has a protection unit 16.
  • the protection unit 16 is intended to protect the mechanical switch 10, 12 from overvoltage.
  • the protection unit 16 is provided to protect the driver unit 66 from overvoltage.
  • the protection unit 16 has three Connections on.
  • the driver circuit 14 further includes a bypass unit 18.
  • the bridging unit 18 has three terminals 20, 22, 24. In the present case, the bridging unit 18 has two bridging connections 20, 22 and a control connection 24.
  • the cooking appliance device has a
  • the supply unit is provided to provide a supply voltage for the driver circuit 14.
  • a supply connection 68 is connected to the driver circuit 14.
  • the mechanical switch 10, 12 is connected to the driver circuit 14.
  • the mechanical switch 10, 12 has two connections.
  • the supply terminal 68 is connected to a first terminal of the drive coil 72.
  • the supply connection 68 is connected to a first connection of
  • Control terminal 24 of the bypass unit 18 is connected.
  • the first terminal of the driver coil 72 is connected to a first terminal of
  • Protective unit 16 connected. Furthermore, the first terminal of the driver coil 72 is connected to the control terminal 24 of the bypass unit 18. A second terminal of the driver coil 72 is connected to a first terminal of the driver unit 66. The second terminal of the driver coil 72 is connected to a third terminal of the protection unit 16. Furthermore, the second terminal of the driver coil 72 is connected to the second bridging terminal 22 of the bridging unit 18.
  • the first connection of the protection unit 16 is connected to the control terminal 24 of
  • a second terminal of the protection unit 16 is connected to the first bridging terminal 20 of the bridging unit 18.
  • the third terminal of the protection unit 16 is connected to the second bridging terminal 22 of the bridging unit 18. Furthermore, the third port is the
  • Guard unit 16 connected to the first terminal of the driver unit 66.
  • the second bridging terminal 22 of the bridging unit 18 is further connected to the first terminal of the driver unit 66.
  • Driver unit 66 is connected to the control unit 28. Furthermore, a third one Connection of the driver unit 66 connected to a ground fault. Alternatively or additionally, a third terminal of a driver unit may also be grounded.
  • the driver unit 66 has at least one control switch 80.
  • Control switch 80 is formed in the present case as a bipolar transistor.
  • the control switch 80 is connected to a base contact via a resistor to the second terminal of the driver unit 66. Further, the control switch 80 is connected to the ground terminal with an emitter contact.
  • Control switch 80 is connected to a collector contact with the first terminal of driver unit 66.
  • the driver unit 66 may have at least one further component, in particular at least one electrical resistance and / or at least one capacitor.
  • the protection unit 16 has a freewheeling diode 82. Furthermore, the protection unit 16 has a load unit 30.
  • the consumer unit 30 is formed in the present case as a Zener diode.
  • the freewheeling diode 82 is connected to a cathode contact with the first terminal of the protection unit 16.
  • the freewheeling diode 82 is connected to the second terminal of the protection unit 16 with an anode contact.
  • the consumer unit 30 is provided with a first contact, in particular a
  • the consumer unit 30 is connected to a second contact, in particular a
  • Anode contact connected to the second terminal of the protection unit 16. Furthermore, the consumer unit 30 is connected to the second contact, in particular the anode contact, with the anode contact of the freewheeling diode 82.
  • the bridging unit 18 has at least one in the present case
  • the Bridging switch 84 on. Furthermore, the bridging unit 18 has a
  • the energy storage unit 26 is formed in the present case as a capacitor.
  • the energy storage unit 26 stands with the
  • the bridging unit 18 may comprise at least one further component, in particular at least one electrical component
  • the bridging unit 18 is intended to at least partially bridge the protection unit 16 in at least one operating state. This is the
  • Bridging unit 18 free of direct connections to the control unit 28. Further, the bridging unit 18 is provided to bridge the load unit 30 in the at least one operating state. In the present case, the
  • the Bridging switch 84 provided to bypass the consumer unit 30 in the at least one operating state.
  • the bridging unit 18 is designed to be current-controlled. In this case, a bridging state of the bridging unit 18 may be changed depending on a current flowing through the control terminal 24 of the bridging unit 18.
  • the control unit 28 is provided to provide a control signal for controlling a switching state of the mechanical switch 10, 12. The control signal of the control unit 28 is applied to the second terminal of the driver unit 66.
  • Figure 4 shows a schematic diagram of the control signal for controlling a switching state of the mechanical switch 10, 12 and associated therewith
  • a curve 90 shows the control signal provided by the control unit 28.
  • the control signal is given in the present case, at least partially by a pulse width modulated signal. Accordingly, the control signal can assume at least a high level and at least a low level.
  • a curve 92 illustrates the switching operations.
  • a "1" level defines a conductive connection between the switch contact 74 and the normally closed contact 76 of the mechanical switch 10, 12.
  • a "-1" level defines a conductive connection between the switch contact 74 and the make contact 78 of the mechanical switch 10 , 12.
  • a "0" level defines a non-conductive state.
  • the control signal has the low level.
  • the control switch 80 is open and therefore non-conductive. In this case, no current flows into the control connection 24 of the bridging unit 18 In this case, the bridging terminals 20, 22 are connected with high resistance.
  • bypass switch 84 is non-conductive. Furthermore, the drive coil 72 is current-free. Furthermore, the switching contact 74 of the mechanical switch 10, 12 is conductively connected to the normally closed contact 76.
  • control signal changes.
  • Time interval t 2 the control signal to the high level.
  • the control switch 80 is closed and therefore conductive.
  • a partial current flows into the control terminal 24 of the bridging unit 18.
  • the bridging terminals 20, 22 are connected to low resistance.
  • the bypass switch 84 is conductive. Accordingly, the partial flow through the
  • Bypass switch 84 and the control switch 80 to flow to the ground terminal. Furthermore, in the present case, the partial flow can flow to the ground connection through the consumer unit 30, which is connected in particular in the forward direction, and the control switch 80.
  • the partial flow which by the
  • Bridging unit 18 flows, further provided to charge the energy storage unit 26. Further, a switching current flows through the driving coil 72. The switching current flows through the driving coil 72 and the control switch 80 to the ground terminal. In this case, a maximum average current flows through the driver coil 72. As a result, a first switching operation takes place.
  • the anchor element 70 changes its
  • the second time interval t 2 has a time duration of 100 ms in the present case.
  • the switching process begins at a time T s -i.
  • the switching operation ends at a time T S 2- At the time T S 2 bouncing of the mechanical switch 10, 12 is completely completed.
  • a switching operation in the present case has a duration of 10 ms.
  • the control unit 28 is provided to the
  • Inverter 46, 48 at least during the switching process to disable.
  • the control signal changes. From the time T 2 , the control signal is given by a pulse width modulated signal. A duty cycle of the control signal has a value of 0.7. During a whole third time interval ⁇ , the control signal has the duty cycle with the value 0.7. Furthermore, the control signal has a frequency of 25 kHz. In this hold state, the control signal causes the control switch 80 to be alternately closed and opened is. At a high level of the control signal, an operation analogous to the on state takes place. At a low level of the control signal is the
  • Control switch 80 is opened and therefore non-conductive. In this case, no current flows into the control terminal 24 of the bridging unit 18.
  • the bridging unit 18 is provided in this case, in particular a case of a vanishing current through the control terminal 24, to at least partially bridge the protection unit 16. In the present case, the bridging unit 18 is provided to bridge the consumer unit 30. This ensures a charge of
  • the energy storage unit 26 is provided to define a parameter of a bypass of the protection unit 16.
  • the parameter is given by a period of bridging.
  • the duration of the bridging corresponds to the maximum time duration in which the bridging terminals 20, 22, at
  • the duration of the bridging corresponds in the present case just a time duration of the low level of the pulse width modulated signal.
  • the duration of the bridging corresponds to 12 ⁇ in the present case. Due to the sudden switching off of the current, a high induction voltage occurs through the driver coil 72.
  • the protection unit 16 and / or the bridging unit 18 are intended to reduce this induction voltage.
  • a loop current caused by the induction voltage flows through the bypass unit 18, the flywheel diode 82, and the drive coil 72. In this case, the circulating current flows through the bypass switch 84, the flywheel diode 82, and the drive coil 72.
  • a mean current flows through the driver coil 72.
  • the average current corresponds to a, in particular minimal, required holding current.
  • the anchor element 70 can be held on the working contact 78.
  • the switching contact 74 is conductively connected to the normally open contact 78. This can increase efficiency and self-heating of the mechanical switch 10, 12 can be reduced.
  • the control signal changes.
  • the control signal has the low level.
  • the Control switch 80 is opened and therefore non-conductive. Initially, an analog operation takes place relative to the low level of the hold state.
  • the bypass switch 84 changes to a non-conductive state. In this case, the bridging terminals 20, 22 are connected with high resistance.
  • Induction voltage caused circulating current flows through the load unit 30, the freewheeling diode 82 and the drive coil 72.
  • This allows an energy in the drive coil 72 effectively and in particular quickly degraded, so that a thermal dependence of the mechanical switch 10, 12 can be reduced.
  • the energy of the driver coil 72 is degraded after about 1.5 ms to 2 ms.
  • a second switching operation takes place.
  • the armature element 70 changes its position, so that the switching contact 74 is conductively connected to the normally closed contact 76.
  • the switching operation begins at a time T S 3.
  • the switching process ends at a time T S4 .
  • T S4 bouncing of the mechanical switch 10, 12 is completely completed.
  • the fourth time interval t 4 is followed by the first time interval ti.
  • Figure 5 shows the schematic diagram of Figure 3 with an exemplary
  • the bypass switch 84 is formed in the present case as a bipolar transistor.
  • the designed as a capacitor energy storage unit 26 has in the present case has a capacity of about 200 nF.
  • the control terminal 24 of the bridging unit 18 is connected to a first contact of a first resistance 94 of the bridging unit 18.
  • a second contact of the first resistor 94 is connected to a base contact of the bypass switch 84.
  • the second contact of the first resistor 94 is connected to a first contact of the energy storage unit 26. Further, the second contact of the first Wderstands 94 with a first contact of a second Wderstands 96 of
  • the Bridging unit 18 connected.
  • the first contact of the energy storage unit 26 is connected to the first contact of the second resistor 96.
  • the first contact of the energy storage unit 26 is connected to the base contact of the bypass switch 84.
  • the first contact of the second resistor 96 is connected to the base contact of the bypass switch 84.
  • a second contact of the energy storage unit 26 is connected to a second contact of the second resistance 96.
  • the second contact of the energy storage unit 26 is further connected to the first bridging terminal 20.
  • the second contact of the energy storage unit 26 is connected to an emitter contact of the bypass switch 84.
  • the second contact of the second resistor 96 is connected to an emitter contact of the bypass switch 84.
  • a collector contact of the bypass switch 84 is connected to the second
  • the second resistor 96 is connected in parallel with the energy storage unit 26. Further, the bypass switch 84 is connected in parallel to the load unit 30.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von, einer Gargerätevorrichtung, insbesondere Kochfeldvorrichtung, mit zumindest einem mechanischen Schalter (10, 12), zumindest einem Treiberschaltkreis (14), welcher zu einer Ansteuerung des zumindest einen mechanischen Schalters (10, 12) vorgesehen ist und welcher eine Schutzeinheit (16) und eine Überbrückungseinheit (18) umfasst, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, die Schutzeinheit (16) zumindest teilweise zu überbrücken. Um eine Effizienz zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungseinheit (18) selbststeuernd ausgebildet ist.

Description

Gargerätevorrichtung mit selbststeuernder
Überbrückungseinheit
Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Kochfelder bekannt, die ein Relais sowie einen Treiberschaltkreis, welcher zu einer Ansteuerung des Relais vorgesehen ist, umfassen, wobei der Treiberschaltkreis eine Überspannungsschutzbeschaltung, welche eine Freilaufdiode sowie eine Zenerdiode umfasst, und einen die Zenerdiode überbrückenden Schalter aufweist. Ferner ist eine Steuereinheit dazu vorgesehen, den Schalter in zumindest einem Betriebszustand direkt durch ein Steuersignal anzusteuern, um die Zenerdiode zu überbrücken. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße
Gargerätevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz und/oder einer Ansteuerung bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer
Kochfeldvorrichtung, vorzugsweise einer Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest einem mechanischen Schalter, zumindest einem Treiberschaltkreis, welcher zu einer Ansteuerung des zumindest einen mechanischen Schalters vorgesehen ist und welcher eine Schutzeinheit und eine Überbrückungseinheit umfasst, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, die Schutzeinheit zumindest teilweise, insbesondere zumindest ein, vorzugsweise diskretes, Bauteil der Schutzeinheit, zu überbrücken.
Es wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungseinheit selbststeuernd ausgebildet ist. Unter einer„Gargerätevorrichtung" soll insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Gargeräts, insbesondere eines Kochfelds und vorzugsweise eines Induktionskochfelds, verstanden werden. Insbesondere kann die
Gargerätevorrichtung auch das gesamte Gargerät, insbesondere das gesamte Kochfeld und vorzugsweise das gesamte Induktionskochfeld, umfassen. Vorzugsweise umfasst die Gargerätevorrichtung zumindest einen Wechselrichter und zumindest einen Induktor, welcher dazu vorgesehen ist, von dem zumindest einen Wechselrichter mit einem hochfrequentem Heizstrom versorgt zu werden. Der hochfrequente Heizstrom ist insbesondere zu einem Erhitzen, insbesondere von Gargeschirr, insbesondere durch Wrbelstrom- und/oder Ummagnetisierungseffekte, vorgesehen. Insbesondere weist die Gargerätevorrichtung eine Steuereinheit auf. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Der zumindest eine mechanische Schalter ist insbesondere als Schütz und/oder vorzugsweise als Relais ausgebildet und umfasst insbesondere zumindest eine Treiberspule und zumindest ein insbesondere mittels eines durch die zumindest eine Treiberspule erzeugten
Magnetfelds bewegbares Ankerelement. Insbesondere kann der zumindest eine mechanische Schalter dabei als Einschalter, insbesondere SPST-Schalter, DPST- Schalter, SPCO-Schalter und/oder SPTT-Schalter, und/oder als Wechselschalter, insbesondere SPDT-Schalter, DPDT-Schalter und/oder DPCO-Schalter, ausgebildet sein. Der zumindest eine mechanische Schalter ist dabei vorzugsweise zwischen dem zumindest einen Wechselrichter und dem zumindest einen Induktor angeordnet und insbesondere in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, wenigstens einen Leitungspfad zwischen dem zumindest einen Wechselrichter und dem zumindest einen Induktor zu unterbrechen und/oder herzustellen. In diesem Zusammenhang soll unter einem„Leitungspfad" insbesondere eine elektrisch leitende Verbindung zwischen wenigstens zwei Punkten verstanden werden. Ferner soll unter einem
„Treiberschaltkreis" insbesondere ein Schaltkreis verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, zumindest einen Schaltstrom und/oder zumindest eine Schaltspannung für den zumindest einen mechanischen Schalter, insbesondere die zumindest eine Treiberspule des zumindest einen mechanischen Schalters, bereitzustellen.
Insbesondere kann der zumindest eine Treiberschaltkreis lediglich diskrete Bauteile aufweisen und ist insbesondere frei von ICs. Unter einer„Schutzeinheit" soll
insbesondere eine Einheit und/oder ein Schaltkreis verstanden werden, welche/welcher dazu vorgesehen ist, zumindest ein Bauteil, insbesondere des zumindest einen
Treiberschaltkreises, insbesondere in zumindest einem Fehlerbetriebszustand und/oder in zumindest einem Schaltzustand, insbesondere in zumindest einem Abschaltzustand des zumindest einen mechanischen Schalters, insbesondere vor einem Überstrom und/oder vorzugsweise vor einer Überspannung, zu schützen. Die Schutzeinheit kann dabei zumindest einen Schalter, zumindest einen Widerstand, vorzugsweise einen temperaturabhängigen Widerstand, insbesondere einen NTC-Wderstand und/oder einen PTC-Widerstand, zumindest eine Schmelzsicherung, zumindest ein
Bimetallelement, zumindest ein RC-Glied, insbesondere ein Snubber-Glied und/oder ein Boucherot-Glied, zumindest einen Varistor und/oder vorzugsweise zumindest eine Diode umfassen. Vorzugsweise ist die Schutzeinheit dazu vorgesehen, zumindest einen Schaltvorgang, vorzugsweise jeden Schaltvorgang, des zumindest einen mechanischen Schalters unbeschadet zu überstehen. In diesem Zusammenhang soll unter einem „Schaltvorgang" insbesondere ein Vorgang verstanden werden, in welchem das zumindest eine Ankerelement des zumindest einen mechanischen Schalters eine Bewegung erfährt und in welchem der zumindest eine mechanische Schalter
insbesondere seinen Schalterzustand ändert. Insbesondere befindet sich der zumindest eine mechanische Schalter während des zumindest einen Schaltvorgangs in einem nicht-leitenden und/oder in einem prellenden Zustand. Insbesondere kann der zumindest eine Schaltvorgang ein Lösen wenigstens einer elektrisch leitenden Verbindung, welche der Schalter in wenigstens einem Betriebszustand aufweist, und/oder ein, insbesondere vollständiges, Herstellen zumindest einer, insbesondere weiteren, elektrisch leitenden Verbindung umfassen. Ferner soll unter einem„Schaltzustand" insbesondere ein Zustand des zumindest einen mechanischen Schalters und/oder zumindest eines Steuersignals des zumindest einen mechanischen Schalters, insbesondere zumindest ein Ruhezustand, zumindest ein Einschaltzustand, zumindest ein Haltezustand und/oder zumindest ein Abschaltzustand, verstanden werden. Der zumindest eine Ruhezustand ist dabei insbesondere durch einen Normalzustand, insbesondere einen NC (normally closed)-Zustand und/oder einen NO (normally open)-Zustand, definiert. Der zumindest eine Einschaltzustand umfasst insbesondere zumindest ein Bereitstellen einer
Spannung und/oder eines Stroms für die zumindest eine Treiberspule und/oder ein Versorgen der zumindest einen Treiberspule mit Energie, insbesondere mit einer Spannung und/oder einem Strom, und/oder zumindest einen, vorzugsweise genau einen, Schaltvorgang, welcher vorzugsweise den zumindest einen mechanischen Schalter von einem Normalbetriebszustand in einen Arbeitsbetriebszustand überführt, wobei insbesondere das zumindest eine Ankerelement von einem Ruhekontakt in einen Arbeitskontakt übergeht. Der zumindest eine Haltezustand umfasst insbesondere ein Halten des zumindest einen mechanischen Schalters, insbesondere des zumindest einen Ankerelements, vorzugsweise in dem Arbeitsbetriebszustand. Ferner umfasst der zumindest eine Abschaltzustand insbesondere zumindest einen, vorzugsweise genau einen, Schaltvorgang, welcher vorzugsweise den zumindest einen mechanischen Schalter von einem Arbeitsbetriebszustand in einen Normalbetriebszustand überführt, wobei insbesondere das zumindest eine Ankerelement von einem Arbeitskontakt in einen Ruhekontakt übergeht, und/oder zumindest ein Abbauen einer, insbesondere in der zumindest einen Treiberspule gespeicherten, Energie, insbesondere eines Stroms und/oder einer Spannung. Ferner soll unter einer„Überbrückungseinheit" insbesondere eine Einheit und/oder ein Schaltkreis verstanden werden, welche/welcher dazu vorgesehen ist, ein Objekt, insbesondere zumindest ein, vorzugsweise diskretes, Bauteil durch eine elektrische Verbindung zu umgehen. Insbesondere stellt die
Überbrückungseinheit in zumindest einem Betriebszustand zumindest einen
niederohmigen Leitungspfad, zumindest ein niederohmiges Bauteil und/oder zumindest ein Bauteil, welches in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, einen niederohmigen Zustand einzunehmen, bereit. Vorteilhaft kann die Überbrückungseinheit zumindest einen, vorzugsweise spannungsgesteuerten, Überbrückungsschalter, insbesondere einen Thyristor und/oder einen Transistor, insbesondere einen
Bipolartransistor und/oder einen MOSFET, aufweisen, welcher insbesondere parallel zu dem Objekt geschaltet sein kann. Vorzugsweise ist der zumindest eine
Überbrückungsschalter als unipolarer Schalter und/oder unidirektionaler Schalter ausgebildet. Alternativ kann der zumindest eine Überbrückungsschalter jedoch auch bidirektional ausgebildet sein. Unter dem Ausdruck„niederohmig" soll in diesem
Zusammenhang insbesondere ein elektrischer Widerstand von maximal 10 Ω, vorteilhaft von maximal 5 Ω, vorzugsweise von maximal 100 mO und besonders bevorzugt von maximal 10 mQ verstanden werden. Darunter, dass die zumindest eine
Überbrückungseinheit„selbststeuernd" ausgebildet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die zumindest eine Überbrückungseinheit in zumindest einem
Betriebszustand, ihren Zustand automatisch und selbsttätig, insbesondere abhängig von einem, insbesondere momentanen, Spannungswert und/oder Stromwert des zumindest einen Treiberschaltkreises, ändert. Insbesondere ist die zumindest eine
Überbrückungseinheit frei von einer, insbesondere direkten, Verbindung zu der
Steuereinheit. Durch diese Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße
Gargerätevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz sowie einer Ansteuerung bereitgestellt werden. Ferner können vorteilhaft Überspannungen insbesondere an dem zumindest einen mechanischen Schalter vermieden und somit insbesondere sensible Bauteile geschützt werden. Insbesondere kann ein
Abschaltvorgang des zumindest einen mechanischen Schalters beschleunigt und vorteilhaft eine Temperaturabhängigkeit des zumindest einen mechanischen Schalters minimiert werden. Des Weiteren kann eine verringerte Selbsterwärmung des zumindest einen mechanischen Schalters erreicht und Kosten minimiert werden.
Vorzugsweise weist die Überbrückungseinheit zumindest zwei, vorzugsweise genau zwei, Überbrückungsanschlüsse und zumindest einen, vorzugsweise genau einen, Steueranschluss auf. Unter einem„Überbrückungsanschluss" soll in diesem
Zusammenhang insbesondere ein Anschluss, insbesondere ein Eingang und/oder Ausgang, der Überbrückungseinheit verstanden werden, welcher mit zumindest einem Anschluss zumindest eines zu überbrückenden Objekts verbunden ist. Insbesondere sind die zumindest zwei Überbrückungsanschlüsse zumindest in einem Betriebszustand, insbesondere einem Überbrückungszustand, niederohmig miteinander verbunden.
Ferner sind die zumindest zwei Überbrückungsanschlüsse zumindest in einem weiteren, insbesondere von dem zumindest einen Betriebszustand, insbesondere dem
Überbrückungszustand, verschiedenen Betriebszustand, insbesondere einem
Sperrzustand, hochohmig miteinander verbunden. Unter dem Ausdruck„hochohmig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein elektrischer Widerstand von zumindest 500 Ω, vorteilhaft von zumindest 1 kQ, vorzugsweise von zumindest 5 kQ und besonders bevorzugt von zumindest 10 kQ verstanden werden. Unter einem
„Steueranschluss" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Anschluss, insbesondere ein Eingang, der Überbrückungseinheit verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, abhängig von zumindest einem anliegenden Signal, insbesondere einem elektrischen Potential und/oder einem Strom, einen Zustand der zumindest einen Überbrückungseinheit, insbesondere ein Vorhandensein und/oder ein
Nichtvorhandensein einer niederohmigen Verbindung zwischen den zumindest zwei Überbrückungsanschlüssen, zu verändern. Insbesondere ist der zumindest eine Steueranschluss frei von einer, insbesondere direkten, Verbindung mit der Steuereinheit. Ferner kann der zumindest eine Steueranschluss insbesondere mit zumindest einem der Überbrückungsanschlüsse identisch ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere eine kostengünstige und kompakte Überbrückungseinheit erreicht werden, welche
insbesondere schnell und einfach montiert werden kann.
Ist die Überbrückungseinheit stromgesteuert ausgebildet, kann vorteilhaft eine einfache und insbesondere autonome Steuerung der Überbrückungseinheit erreicht werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungseinheit im Falle einer zumindest im Wesentlichen verschwindenden Stromstärke durch den zumindest einen
Steueranschluss, dazu vorgesehen ist, die Schutzeinheit zumindest teilweise zu überbrücken. Unter einer„zumindest im Wesentlichen verschwindenden Stromstärke" soll dabei insbesondere eine Stromstärke von höchstens 500 mA, insbesondere von maximal 100 mA, vorzugsweise von höchstens 10 mA und besonders vorteilhaft von maximal 1 mA verstanden werden. Hierdurch kann insbesondere eine Steuerung der Überbrückungseinheit weiter vereinfacht werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die
Überbrückungseinheit zumindest eine Energiespeichereinheit aufweist, welche in zumindest einem Betriebszustand wenigstens einen, insbesondere zeitlichen, Parameter einer Überbrückung der Schutzeinheit definiert. Dabei soll unter einer
„Energiespeichereinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, insbesondere elektrische, Energie zu speichern. Die zumindest eine Energiespeichereinheit kann beispielsweise als Batterie, als Akkumulator, als Induktivität und/oder vorteilhaft als Kondensator ausgebildet sein. Hierdurch kann vorteilhaft ein Zustand der Überbrückungseinheit an verschiedene Steuerungsmöglichkeiten angepasst werden. Der wenigstens eine Parameter könnte beispielweise eine Überbrückungsträgheit sein. Unter einer„Überbrückungsträgheit" soll dabei insbesondere eine Zeitdauer zwischen einer Ansteuerung und einem Beginn der Überbrückung verstanden werden.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Parameter durch eine Zeitdauer der
Überbrückung gegeben. Die Zeitdauer der Überbrückung beträgt insbesondere maximal 500 με, vorteilhaft maximal 100 με, vorzugsweise maximal 50 με und besonders bevorzugt maximal 20 με. Hierdurch kann insbesondere eine Anpassung der
Überbrückungseinheit an verschiedene Steuerungsvarianten vereinfacht werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest ein, vorzugsweise genau ein, Steuersignal zur Steuerung eines
Schaltzustands des zumindest einen mechanischen Schalters bereitzustellen. Hierdurch kann ein Schaltzustand des zumindest einen mechanischen Schalters vorteilhaft einfach verändert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Steuersignal zumindest teilweise ein pulsweitenmoduliertes Signal ist. Insbesondere kann das pulsweitenmodulierte Signal dabei für verschiedene Zeitbereiche verschiedene Tastgrade aufweisen. Unter einem„Tastgrad" soll insbesondere ein Verhältnis einer Zeitdauer, in der ein, vorzugsweise periodisches, Steuersignal der Steuereinheit einen Einschaltwert, insbesondere einen High-Pegel, annimmt, zu einer Periodendauer des Steuersignals verstanden werden. Hierdurch kann insbesondere eine einfache sowie eine vorteilhaft effiziente Ansteuerung des zumindest einen mechanischen Schalters erreicht werden. Entspricht die Zeitdauer der Überbrückung einer Zeitdauer zumindest eines Low-Pegels des pulsweitenmodulierten Signals, kann insbesondere eine Effizienz gesteigert und ein Abschaltverhalten verbessert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinheit zumindest eine Verbrauchereinheit, insbesondere einen Widerstand und/oder vorzugsweise eine Zenerdiode, umfasst.
Hierdurch kann insbesondere ein Abschaltvorgang des zumindest einen mechanischen Schalters beschleunigt werden. Ferner kann vorteilhaft eine Temperaturabhängigkeit des zumindest einen mechanischen Schalters minimiert werden. Ist die Überbrückungseinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine Verbrauchereinheit zu überbrücken, kann ein Abschaltvorgang des zumindest einen mechanischen
Schalters vorteilhaft einfach beschleunigt werden. 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.
Es zeigen:
Fig. 1 ein als Induktionskochfeld ausgebildetes Gargerät mit vier Heizzonen und einer Gargerätevorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der Gargerätevorrichtung mit sechs
mechanischen Schaltern,
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines der mechanischen Schalter und eines Treiberschaltkreises zur Ansteuerung des mechanischen
Schalters,
Fig. 4 ein schematisches Schaubild eines Steuersignals zur Steuerung eines
Schaltzustands des zumindest einen mechanischen Schalters und Fig. 5 das schematische Schaltbild aus Figur 3 mit einer beispielhaften
Ausgestaltung einer Überbrückungseinheit. Figur 1 zeigt ein beispielhaftes als Induktionskochfeld ausgebildetes Gargerät 32 in einer schematischen Draufsicht. Das Gargerät 32 weist im vorliegenden Fall eine
Kochfeldplatte mit vier Heizzonen 34 auf. Jede Heizzone 34 ist dazu vorgesehen, genau ein Kochgeschirrelement (nicht dargestellt) zu erhitzen. Darüber hinaus umfasst das Gargerät 32 eine Gargerätevorrichtung. Die Gargerätevorrichtung weist eine
Bedieneinheit 36 auf. Die Bedieneinheit 36 dient zur Eingabe und/oder Auswahl einer Leistungsstufe durch einen Benutzer. Zur Steuerung einer Heizleistung umfasst die Gargerätevorrichtung eine Steuereinheit 28. Die Steuereinheit 28 weist eine
Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes
Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden.
Figur 2 zeigt ein schematisches Schaltbild der Gargerätevorrichtung. Die
Gargerätevorrichtung weist vier Induktoren 38, 40, 42, 44 auf. Jeder Induktor 38, 40, 42, 44 ist einer der Heizzonen 34 zugeordnet. Ferner umfasst die Gargerätevorrichtung zwei Wechselrichter 46, 48. Die Wechselrichter 46, 48 sind identisch zueinander ausgebildet. Jeder Wechselrichter 46, 48 weist zwei Halbleiterschalter 50, 52, insbesondere IGBTs, auf. Die Steuereinheit 28 ist mit Steueranschlüssen der Halbleiterschalter 50, 52 verbunden (nicht dargestellt). Jeder der Wechselrichter 46, 48 ist dazu vorgesehen, eine pulsierende gleichgerichtete Netzspannung einer Energiequelle 54 in einen
hochfrequenten Heizstrom umzuwandeln und insbesondere zumindest einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 zuzuführen. Dazu weist die Gargerätevorrichtung mehrere Leitungspfade 56 auf. Im vorliegenden Fall ist jeder der Wechselrichter 46, 48 mit den Induktoren 38, 40, 42, 44 über Leitungspfade 56 verbunden. Die Gargerätevorrichtung weist ferner zwei Resonanzeinheiten 58 auf. Dabei ist jede der Resonanzeinheiten 58 Bestandteil eines elektrischen Schwingkreises und kann über den zugehörigen
Wechselrichter 46, 48 aufgeladen werden.
Ferner weist die Gargerätevorrichtung eine Schaltanordnung 60 auf. Die
Schaltanordnung 60 umfasst mehrere mechanische Schalter 10, 12. Die mechanischen Schalter 10, 12 sind dazu vorgesehen, die Leitungspfade 56 zwischen den
Wechselrichtern 46, 48 und den Induktoren 38, 40, 42, 44 zu unterbrechen und/oder herzustellen. Im vorliegenden Fall umfasst die Schaltanordnung 60 sechs mechanische Schalter 10, 12. Die mechanischen Schalter 10, 12 sind baugleich. Die mechanischen Schalter 10, 12 sind als Wechselschalter ausgebildet. Die mechanischen Schalter 10 , 12 sind im vorliegenden Fall als Relais ausgebildet. Jeder der Leitungspfade 56 ist durch zwei mechanische Schalter 10, 12 unterbrechbar. Zwei erste mechanische Schalter 10 sind jeweils mit einem Heizstromausgang 62, 64 der Wechselrichter 46, 48 verbunden. Ferner sind die zwei ersten mechanischen Schalter 10 jeweils mit zwei zweiten mechanischen Schaltern 12 verbunden. Die beiden zweiten mechanischen Schalter 12 sind jeweils mit einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 verbunden.
Des Weiteren weist die Gargerätevorrichtung mehrere Treiberschaltkreise 14 auf. Jeder Treiberschaltkreis 14 ist zu einer Ansteuerung eines der mechanischen Schalter 10, 12 vorgesehen. Die Treiberschaltkreise 14 sind im vorliegenden Fall zueinander identisch ausgebildet. Jedem der mechanischen Schalter 10, 12 ist einer der Treiberschaltkreise 14 zugeordnet. Jeder der mechanischen Schalter 10, 12 ist mit einem der
Treiberschaltkreise 14 verbunden. Alternativ ist auch denkbar zumindest einen Treiberschaltkreis unterschiedlich auszubilden. Ferner könnte zumindest zwei mechanischen Schaltern ein einziger Treiberschaltkreis zugeordnet sein.
Ferner kann die Gargerätevorrichtung weitere Einheiten umfassen, wie insbesondere Gleichrichter, Filter, Detektoren, insbesondere Stromdetektoren und/oder
Spannungsdetektoren, und/oder Spannungswandler.
Figur 3 zeigt ein beispielhaftes, schematisches Schaltbild eines der mechanischen Schalter 10, 12 und eines der Treiberschaltkreise 14 aus Figur 2. Die folgende
Beschreibung ist dabei beispielhaft für einen der mechanischen Schalter 10, 12 und kann insbesondere auf die anderen mechanischen Schalter 10, 12 übertragen werden.
Der mechanische Schalter 10, 12 weist ein Ankerelement 70 auf. Das Ankerelement 70 ist aus einem ferromagnetischen Material hergestellt. Ferner weist der mechanische Schalter 10, 12 eine Treiberspule 72 auf. Im vorliegenden Fall weist die Treiberspule 72 einen ferromagnetischen Kern auf. Alternativ kann eine Treiberspule auch ohne ferromagnetischen Kern ausgebildet sein und/oder einen Kern aus einem anderen Material aufweisen. Die Treiberspule 72 ist in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, das Ankerelement 70 anzuziehen, insbesondere durch eine magnetische Kraft. Der mechanische Schalter 10, 12 weist drei Kontakte auf. Ein erster Kontakt ist als Schaltkontakt 74 ausgebildet. Der Schaltkontakt 74 ist mittelbar und/oder unmittelbar mit einem der zwei Heizstromausgänge 62, 64 verbunden. Ein zweiter Kontakt ist als Ruhekontakt 76 ausgebildet. Der Ruhekontakt 76 ist mittelbar und/oder unmittelbar mit einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 verbunden. Ein dritter Kontakt ist als Arbeitskontakt 78 ausgebildet. Der Arbeitskontakt 78 ist mittelbar und/oder unmittelbar mit einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 verbunden.
Der Treiberschaltkreis 14 umfasst eine Treibereinheit 66. Die Treibereinheit 66 dient zur Ansteuerung des Treiberschaltkreises 14. Die Treibereinheit 66 ist dazu vorgesehen, eine Funktion des Treiberschaltkreises 14 zu steuern. Die Treibereinheit 66 weist drei Anschlüsse auf. Ferner weist der Treiberschaltkreis 14 eine Schutzeinheit 16 auf. Die Schutzeinheit 16 ist dazu vorgesehen, den mechanischen Schalter 10, 12 vor einer Überspannung zu schützen. Des Weiteren ist die Schutzeinheit 16 dazu vorgesehen, die Treibereinheit 66 vor einer Überspannung zu schützen. Die Schutzeinheit 16 weist drei Anschlüsse auf. Der Treiberschaltkreis 14 weist ferner eine Uberbrückungseinheit 18 auf. Die Uberbrückungseinheit 18 weist drei Anschlüsse 20, 22, 24 auf. Im vorliegenden Fall weist die Uberbrückungseinheit 18 zwei Uberbrückungsanschlüsse 20, 22 und einen Steueranschluss 24 auf. Des Weiteren weist die Gargerätevorrichtung eine
Versorgungseinheit (nicht dargestellt) auf. Die Versorgungseinheit ist dazu vorgesehen, eine Versorgungsspannung für den Treiberschaltkreis 14 bereitzustellen. Dazu ist ein Versorgungsanschluss 68 mit dem Treiberschaltkreis 14 verbunden. Ferner ist der mechanische Schalter 10, 12 mit dem Treiberschaltkreis 14 verbunden. Dazu weist der mechanische Schalter 10, 12 zwei Anschlüsse auf.
Der Versorgungsanschluss 68 ist mit einem ersten Anschluss der Treiberspule 72 verbunden. Der Versorgungsanschluss 68 ist mit einem ersten Anschluss der
Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist der Versorgungsanschluss 68 mit dem
Steueranschluss 24 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden.
Der erste Anschluss der Treiberspule 72 ist mit einem ersten Anschluss der
Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist der erste Anschluss der Treiberspule 72 mit dem Steueranschluss 24 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Treiberspule 72 ist mit einem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Der zweite Anschluss der Treiberspule 72 ist mit einem dritten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist der zweite Anschluss der Treiberspule 72 mit dem zweiten Überbrückungsanschluss 22 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden.
Der erste Anschluss der Schutzeinheit 16 ist mit dem Steueranschluss 24 der
Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Schutzeinheit 16 ist mit dem ersten Überbrückungsanschluss 20 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Der dritte Anschluss der Schutzeinheit 16 ist mit dem zweiten Überbrückungsanschluss 22 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Ferner ist der dritte Anschluss der
Schutzeinheit 16 mit dem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden.
Der zweite Überbrückungsanschluss 22 der Uberbrückungseinheit 18 ist ferner mit dem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Ein zweiter Anschluss der
Treibereinheit 66 ist mit der Steuereinheit 28 verbunden. Des Weiteren ist ein dritter Anschluss der Treibereinheit 66 mit einem Massenschluss verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann ein dritter Anschluss einer Treibereinheit auch geerdet sein.
Die Treibereinheit 66 weist zumindest einen Steuerungsschalter 80 auf. Der
Steuerungsschalter 80 ist im vorliegenden Fall als Bipolartransistor ausgebildet. Der Steuerungsschalter 80 ist mit einem Basiskontakt über einen Widerstand mit dem zweiten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Ferner ist der Steuerungsschalter 80 mit einem Emitterkontakt mit dem Masseanschluss verbunden. Der
Steuerungsschalter 80 ist mit einem Kollektorkontakt mit dem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Ferner kann die Treibereinheit 66 zumindest ein weiteres Bauteil, wie insbesondere zumindest einen elektrischen Wderstand und/oder zumindest einen Kondensator, aufweisen.
Die Schutzeinheit 16 weist eine Freilaufdiode 82 auf. Ferner weist die Schutzeinheit 16 eine Verbrauchereinheit 30 auf. Die Verbrauchereinheit 30 ist im vorliegenden Fall als Zenerdiode ausgebildet. Die Freilaufdiode 82 ist mit einem Kathodenkontakt mit dem ersten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Die Freilaufdiode 82 ist mit einem Anodenkontakt mit dem zweiten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Die Verbrauchereinheit 30 ist mit einem ersten Kontakt, insbesondere einem
Kathodenkontakt, mit dem dritten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Die Verbrauchereinheit 30 ist mit einem zweiten Kontakt, insbesondere einem
Anodenkontakt, mit dem zweiten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist die Verbrauchereinheit 30 mit dem zweiten Kontakt, insbesondere dem Anodenkontakt, mit dem Anodenkontakt der Freilaufdiode 82 verbunden.
Die Überbrückungseinheit 18 weist im vorliegenden Fall zumindest einen
Überbrückungsschalter 84 auf. Ferner weist die Überbrückungseinheit 18 eine
Energiespeichereinheit 26 auf. Die Energiespeichereinheit 26 ist im vorliegenden Fall als Kondensator ausgebildet. Die Energiespeichereinheit 26 steht dabei mit dem
Überbrückungsschalter 84 in Wirkverbindung. Ferner kann die Überbrückungseinheit 18 zumindest ein weiteres Bauteil, wie insbesondere zumindest einen elektrischen
Wderstand und/oder zumindest einen Kondensator, aufweisen. Die Überbrückungseinheit 18 ist dazu vorgesehen, die Schutzeinheit 16 in zumindest einem Betriebszustand zumindest teilweise zu überbrücken. Dazu ist die
Überbrückungseinheit 18 selbststeuernd ausgebildet. Demnach ist die
Überbrückungseinheit 18 frei von direkten Verbindungen zu der Steuereinheit 28. Ferner ist die Überbrückungseinheit 18 dazu vorgesehen, die Verbrauchereinheit 30 in dem zumindest einen Betriebszustand zu überbrücken. Im vorliegenden Fall ist der
Überbrückungsschalter 84 dazu vorgesehen, die Verbrauchereinheit 30 in dem zumindest einen Betriebszustand zu überbrücken. Dazu ist die Überbrückungseinheit 18 stromgesteuert ausgebildet. Dabei kann ein Überbrückungszustand der Überbrückungseinheit 18 abhängig von einem Strom, welcher durch den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18 fließt, verändert werden. Ferner ist die Steuereinheit 28 dazu vorgesehen, ein Steuersignal zur Steuerung eines Schaltzustands des mechanischen Schalters 10, 12 bereitzustellen. Das Steuersignal der Steuereinheit 28 liegt dabei an dem zweiten Anschluss der Treibereinheit 66 an.
Figur 4 zeigt ein schematisches Schaubild des Steuersignals zur Steuerung eines Schaltzustands des mechanischen Schalters 10, 12 sowie damit verbundene
Schaltvorgänge des mechanischen Schalters 10, 12. Auf einer Abszissenachse 86 ist die Zeit dargestellt. Eine Ordinatenachse 88 ist als Größenachse dargestellt. Eine Kurve 90 zeigt das von der Steuereinheit 28 bereitgestellte Steuersignal. Das Steuersignal ist im vorliegenden Fall zumindest teilweise durch ein pulsweitenmoduliertes Signal gegeben. Demnach kann das Steuersignal zumindest einen High-Pegel und zumindest einen Low-Pegel annehmen. Eine Kurve 92 veranschaulicht die Schaltvorgänge. Ein„1"- Pegel definiert dabei eine leitende Verbindung zwischen dem Schaltkontakt 74 und dem Ruhekontakt 76 des mechanischen Schalters 10, 12. Ein ,,-1"-Pegel definiert eine leitende Verbindung zwischen dem Schaltkontakt 74 und dem Arbeitskontakt 78 des mechanischen Schalters 10, 12. Ein„0"-Pegel definiert einen nicht-leitenden Zustand.
Während eines ersten Zeitintervalls ti weist das Steuersignal den Low-Pegel auf. In diesem Ruhezustand ist der Steuerungsschalter 80 geöffnet und demnach nicht-leitend. Dabei fließt kein Strom in den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18. In diesem Fall sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 hochohmig verbunden.
Insbesondere ist der Überbrückungsschalter 84 nicht-leitend. Ferner ist die Treiberspule 72 stromfrei. Des Weiteren ist der Schaltkontakt 74 des mechanischen Schalters 10, 12 mit dem Ruhekontakt 76 leitend verbunden.
Zu einem Zeitpunkt ΤΊ ändert sich das Steuersignal. Während eines zweiten
Zeitintervalls t2 weist das Steuersignal den High-Pegel auf. In diesem Einschaltzustand ist der Steuerungsschalter 80 geschlossen und demnach leitend. Dabei fließt ein Teilstrom in den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18. In diesem Fall sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 niederohmig verbunden. Insbesondere ist der Überbrückungsschalter 84 leitend. Demnach kann der Teilstrom durch den
Überbrückungsschalter 84 und den Steuerungsschalter 80 zu dem Masseanschluss fließen. Ferner kann der Teilstrom im vorliegenden Fall durch die, insbesondere in Durchlassrichtung geschaltete, Verbrauchereinheit 30 und den Steuerungsschalter 80 zu dem Masseanschluss fließen. Dabei ist der Teilstrom, welcher durch die
Überbrückungseinheit 18 fließt, ferner dazu vorgesehen, die Energiespeichereinheit 26 zu laden. Ferner fließt ein Schaltstrom durch die Treiberspule 72. Der Schaltstrom fließt durch die Treiberspule 72 und den Steuerungsschalter 80 zu dem Masseanschluss. In diesem Fall fließt ein maximaler mittlerer Strom durch die Treiberspule 72. Dadurch findet ein erster Schaltvorgang statt. Das Ankerelement 70 wechselt dabei seine
Position, so dass der Schaltkontakt 74 mit dem Arbeitskontakt 78 leitend verbunden ist. Das zweite Zeitintervall t2 weist im vorliegenden Fall eine Zeitdauer von 100 ms auf. Der Schaltvorgang beginnt zu einem Zeitpunkt Ts-i . Der Schaltvorgang endet zu einem Zeitpunkt TS2- Zu dem Zeitpunkt TS2 ist ein Prellen des mechanischen Schalters 10, 12 vollständig abgeschlossen. Ein Schaltvorgang weist im vorliegenden Fall eine Zeitdauer von 10 ms auf. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 28 dazu vorgesehen, die
Wechselrichter 46, 48 zumindest während des Schaltvorgangs zu deaktivieren.
Zu einem Zeitpunkt T2 ändert sich das Steuersignal. Ab dem Zeitpunkt T2 ist das Steuersignal durch ein pulsweitenmoduliertes Signal gegeben. Ein Tastgrad des Steuersignals weist dabei einen Wert von 0,7 auf. Während eines gesamten dritten Zeitintervalls ^ weist das Steuersignal den Tastgrad mit dem Wert 0,7 auf. Ferner weist das Steuersignal eine Frequenz von 25 kHz auf. In diesem Haltezustand bewirkt das Steuersignal, dass der Steuerungsschalter 80 abwechselnd geschlossen und geöffnet ist. Bei einem High-Pegel des Steuersignals findet ein zu dem Einschaltzustand analoger Betrieb statt. Bei einem Low-Pegel des Steuersignals ist der
Steuerungsschalter 80 geöffnet und demnach nicht-leitend. Dabei fließt kein Strom in den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18. Die Überbrückungseinheit 18 ist in diesem Fall, insbesondere einem Fall einer verschwindenden Stromstärke durch den Steueranschluss 24, dazu vorgesehen, die Schutzeinheit 16 zumindest teilweise zu überbrücken. Im vorliegenden Fall ist die Überbrückungseinheit 18 dazu vorgesehen, die Verbrauchereinheit 30 zu überbrücken. Dabei sorgt eine Ladung der
Energiespeichereinheit 26 dafür, dass der Überbrückungsschalter 84 leitend ist. Dadurch sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 niederohmig verbunden. In diesem
Betriebszustand ist die Energiespeichereinheit 26 dazu vorgesehen, einen Parameter einer Überbrückung der Schutzeinheit 16 zu definieren. Der Parameter ist durch eine Zeitdauer der Überbrückung gegeben. Die Zeitdauer der Überbrückung entspricht der maximalen Zeitdauer, in welcher die Überbrückungsanschlüsse 20, 22, bei
verschwindender Stromstärke an dem Steueranschluss 24, niederohmig verbunden sind. Die Zeitdauer der Überbrückung entspricht im vorliegenden Fall gerade einer Zeitdauer des Low-Pegels des pulsweitenmodulierten Signals. Die Zeitdauer der Überbrückung entspricht im vorliegenden Fall 12 με. Durch das plötzliche Abschalten des Stroms tritt durch die Treiberspule 72 eine hohe Induktionsspannung auf. Die Schutzeinheit 16 und/oder die Überbrückungseinheit 18 sind dazu vorgesehen, diese Induktionsspannung abzubauen. Ein durch die Induktionsspannung hervorgerufener Kreisstrom fließt durch die Überbrückungseinheit 18, die Freilaufdiode 82 und die Treiberspule 72. In diesem Fall fließt der Kreisstrom durch den Überbrückungsschalter 84, die Freilaufdiode 82 und die Treiberspule 72.
Während des gesamten dritten Zeitintervalls t3 fließt ein mittlerer Strom durch die Treiberspule 72. Der mittlere Strom entspricht dabei einem, insbesondere minimal, benötigten Haltestrom. Hierdurch kann das Ankerelement 70 an dem Arbeitskontakt 78 gehalten werden. Dabei ist der Schaltkontakt 74 mit dem Arbeitskontakt 78 leitend verbunden. Hierdurch kann eine Effizienz gesteigert und eine Selbsterwärmung des mechanischen Schalters 10, 12 verringert werden.
Zu einem Zeitpunkt T3 ändert sich das Steuersignal. Während eines vierten Zeitintervalls t4 weist das Steuersignal den Low-Pegel auf. In diesem Ausschaltzustand ist der Steuerungsschalter 80 geöffnet und demnach nicht-leitend. Zunächst findet dabei ein zu dem Low-Pegel des Haltezustands analoger Betrieb statt. Ist die Energiespeichereinheit 26 der Überbrückungseinheit 18 zumindest im Wesentlichen entladen, wechselt der Überbrückungsschalter 84 in einen nicht-leitenden Zustand. In diesem Fall sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 hochohmig verbunden. Somit ist der
Überbrückungsschalter 84 nicht-leitend. Ferner ist die Schutzeinheit 16 dazu
vorgesehen, die entstehende Induktionsspannung abzubauen. Ein durch die
Induktionsspannung hervorgerufener Kreisstrom fließt durch die Verbrauchereinheit 30, die Freilaufdiode 82 und die Treiberspule 72. Hierdurch kann eine Energie in der Treiberspule 72 effektiv und insbesondere schnell abgebaut werden, so dass eine thermische Abhängigkeit des mechanischen Schalters 10, 12 reduziert werden kann. Die Energie der Treiberspule 72 ist nach etwa 1 ,5 ms bis 2 ms abgebaut. Ferner findet ein zweiter Schaltvorgang statt. Das Ankerelement 70 wechselt seine Position, so dass der Schaltkontakt 74 mit dem Ruhekontakt 76 leitend verbunden ist. Der Schaltvorgang beginnt zu einem Zeitpunkt TS3. Der Schaltvorgang endet zu einem Zeitpunkt TS4. Zu dem Zeitpunkt TS4 ist ein Prellen des mechanischen Schalters 10, 12 vollständig abgeschlossen. An das vierte Zeitintervall t4 schließt das erste Zeitintervall ti an.
Figur 5 zeigt das schematische Schaltbild aus Figur 3 mit einer beispielhaften
Ausgestaltung der Überbrückungseinheit 18. Im Folgenden soll dabei lediglich die Ausgestaltung der Überbrückungseinheit 18 beschrieben werden.
Der Überbrückungsschalter 84 ist im vorliegenden Fall als Bipolartransistor ausgebildet. Die als Kondensator ausgebildete Energiespeichereinheit 26 weist im vorliegenden Fall eine Kapazität von etwa 200 nF auf.
Der Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18 ist mit einem ersten Kontakt eines ersten Wderstands 94 der Überbrückungseinheit 18 verbunden. Ein zweiter Kontakt des ersten Wderstands 94 ist mit einem Basiskontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Der zweite Kontakt des ersten Widerstands 94 ist mit einem ersten Kontakt der Energiespeichereinheit 26 verbunden. Ferner ist der zweite Kontakt des ersten Wderstands 94 mit einem ersten Kontakt eines zweiten Wderstands 96 der
Überbrückungseinheit 18 verbunden. Der erste Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit dem ersten Kontakt des zweiten Widerstands 96 verbunden. Der erste Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit dem Basiskontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Der erste Kontakt des zweiten Wderstands 96 ist mit dem Basiskontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Ein zweiter Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit einem zweiten Kontakt des zweiten Wderstands 96 verbunden. Der zweite Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist ferner mit dem ersten Überbrückungsanschluss 20 verbunden. Der zweite Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit einem Emitterkontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden.
Ferner ist der zweite Kontakt des zweiten Wderstands 96 mit dem ersten
Überbrückungsanschluss 20 verbunden. Der zweite Kontakt des zweiten Widerstands 96 ist mit einem Emitterkontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Ein Kollektorkontakt des Überbrückungsschalters 84 ist mit dem zweiten
Überbrückungsanschluss 22 verbunden.
Demnach ist der zweite Widerstand 96 parallel zu der Energiespeichereinheit 26 geschaltet. Ferner ist der Überbrückungsschalter 84 parallel zu der Verbrauchereinheit 30 geschaltet.
Bezugszeichen
10 Schalter
12 Schalter
14 Treiberschaltkreis
16 Schutzeinheit
18 Überbrückungseinheit
20 Überbrückungsanschluss
22 Überbrückungsanschluss
24 Steueranschluss
26 Energiespeichereinheit
28 Steuereinheit
30 Verbrauchereinheit
32 Gargerät
34 Heizzone
36 Bedieneinheit
38 Induktor
40 Induktor
42 Induktor
44 Induktor
46 Wechselrichter
48 Wechselrichter
50 Halbleiterschalter
52 Halbleiterschalter
54 Energiequelle
56 Leitungspfad
58 Resonanzeinheit
60 Schaltanordnung
62 Heizstromausgang 4 Heizstromausgang 6 Treibereinheit
8 Versorgungsanschluss
70 Ankerelement
72 Treiberspule
74 Schaltkontakt
76 Ruhekontakt
78 Arbeitskontakt
80 Steuerungsschalter
82 Freilaufdiode
84 Überbrückungsschalter
86 Abszissenachse
88 Ordinatenachse
90 Kurve
92 Kurve
94 Widerstand
96 Widerstand
ti Zeitintervall t2 Zeitintervall t3 Zeitintervall
Zeitintervall i Zeitpunkt
T2 Zeitpunkt
T3 Zeitpunkt
Tsi Zeitpunkt
Ts2 Zeitpunkt
Ts3 Zeitpunkt
TS4 Zeitpunkt

Claims

Patentansprüche
Gargerätevorrichtung, insbesondere Kochfeldvorrichtung, mit zumindest einem mechanischen Schalter (10, 12), zumindest einem Treiberschaltkreis (14), welcher zu einer Ansteuerung des zumindest einen mechanischen Schalters (10, 12) vorgesehen ist und welcher eine Schutzeinheit (16) und eine
Überbrückungseinheit (18) umfasst, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, die Schutzeinheit (16) zumindest teilweise zu überbrücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungseinheit (18) selbststeuernd ausgebildet ist.
Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungseinheit (18) zumindest zwei Überbrückungsanschlüsse (20, 22) und zumindest einen Steueranschluss (24) aufweist.
Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungseinheit (18) stromgesteuert ausgebildet ist.
Gargerätevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungseinheit (18) im Falle einer zumindest im Wesentlichen verschwindenden Stromstärke durch den zumindest einen Steueranschluss (24), dazu vorgesehen ist, die Schutzeinheit (16) zumindest teilweise zu überbrücken.
Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungseinheit (18) zumindest eine
Energiespeichereinheit (26) aufweist, welche in zumindest einem
Betriebszustand wenigstens einen Parameter einer Überbrückung der
Schutzeinheit (16) definiert. 6. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
wenigstens eine Parameter durch eine Zeitdauer der Überbrückung gegeben ist.
7. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (28), welche dazu vorgesehen ist, zumindest ein Steuersignal zur Steuerung eines Schaltzustands des zumindest einen mechanischen Schalters (10, 12) bereitzustellen.
8. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
zumindest eine Steuersignal zumindest teilweise ein pulsweitenmoduliertes Signal ist.
9. Gargerätevorrichtung zumindest nach Anspruch 6 und 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der Überbrückung einer Zeitdauer zumindest eines Low-Pegels des pulsweitenmodulierten Signals entspricht.
10. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schutzeinheit (16) zumindest eine Verbrauchereinheit (30) umfasst.
11. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Überbrückungseinheit (18) dazu vorgesehen ist, die zumindest eine
Verbrauchereinheit (30) zu überbrücken.
12. Gargerät (32), insbesondere Kochfeld, mit zumindest einer Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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