EP3846588A1 - Method for controlling power and hob implementing said method - Google Patents

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EP3846588A1
EP3846588A1 EP20217187.2A EP20217187A EP3846588A1 EP 3846588 A1 EP3846588 A1 EP 3846588A1 EP 20217187 A EP20217187 A EP 20217187A EP 3846588 A1 EP3846588 A1 EP 3846588A1
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EP
European Patent Office
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com
switching element
power
threshold
sub
Prior art date
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Application number
EP20217187.2A
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German (de)
French (fr)
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EP3846588B1 (en
Inventor
Antonio ALVES
Xavier André
Serge Boyer
Cédric GOUMY
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.)
Groupe Brandt SAS
Original Assignee
Groupe Brandt SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3846588A1 publication Critical patent/EP3846588A1/en
Application granted granted Critical
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    • 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
    • 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
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07—Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the power of an induction hob comprising several inductors in operation.
  • induction means or inductors integrated into a resonant circuit are supplied from an inverter power supply device comprising a switching element.
  • the switching elements power the inductors according to a setpoint power.
  • the switching elements are subject to overheating, which can affect the correct functioning of the hob.
  • cooktops comprising temperature sensors as well as methods for controlling the power of cooktops comprising a temperature regulation step on the basis of the information collected by said temperature sensors.
  • each power supply device is equipped with a temperature sensor for each switching element.
  • the object of the present invention is to resolve at least one of the aforementioned drawbacks.
  • the invention relates to a power control method for an induction hob comprising several operating inductors, each inductor being controlled in power by a switching element according to a setpoint power associated with said inductor, and a suitable temperature sensor. in measuring a temperature representative of the temperature of all of said switching elements.
  • Such a power control method makes it possible, thanks to a temperature sensor, to detect a rise in temperature in the switching elements, to identify said at least one switching element generating heating and to act on the latter.
  • the method according to the invention makes it possible to identify and act individually on the source of the heating.
  • the steps of determining, identifying and reducing the control method are only implemented when the measured temperature is greater than or equal to the alert threshold. This avoids having to repeat the control process continuously, even when there is no heating in the switching elements.
  • the identification of said at least one switching element generating a heating is made possible by determining the number of switchings at a high current or voltage value exceeding the preset maximum current or voltage threshold. The higher the said number of switchings, the greater the heating.
  • the control method according to the invention thus makes it possible to regulate efficiently and at a lower cost, the temperature of the switching elements.
  • the threshold ratio is predefined, that is to say fixed beforehand. The comparison for each switching element of the ratio calculated with the threshold ratio makes it possible to identify the switching element or elements generating heating and to act rapidly on the latter.
  • the threshold ratio decreases when the number of switching elements in operation in the induction hob increases.
  • the threshold ratio decreases when the measured temperature value increases.
  • the threshold ratio can thus be recalculated during operation of the hob, as a function of the number of switching elements in operation and / or of the measured temperature value. This allows very precise identification of the switching elements generating overheating.
  • the threshold frequency decreases when the number of switching elements in operation in said induction hob increases.
  • the threshold frequency decreases when said measured temperature value increases.
  • the threshold frequency can thus be recalculated during operation of the hob, as a function of the number of switching elements in operation and / or of the measured temperature value.
  • the amplitude of the decrease in said setpoint power is defined as a function of the threshold ratio or of the threshold frequency, said amplitude increasing when said threshold ratio or said frequency threshold increases.
  • the determination and identification steps are reiterated over predefined time periods sliding over time.
  • the determination and identification steps are repeated over periods smaller than said predefined period of time.
  • each inductor is driven by a single switching element, preferably an IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the invention also relates to an induction hob comprising several inductors, each inductor being controlled in power by a switching element according to a setpoint power associated with said inductor, and a temperature sensor suitable for measuring a temperature. representative of the temperature of all of said switching elements.
  • the hob comprises power control means configured to implement the power control method having the preceding characteristics.
  • the induction hob has characteristics and advantages similar to those described above in relation to the control method.
  • the figure 1 shows an induction hob suitable for implementing the present invention.
  • this hob may be an induction hob 10 comprising at least one cooking zone associated with induction means.
  • the hob 10 has predefined cooking zones.
  • the hob 10 comprises four cooking zones F1, F2, F3, F4, each cooking zone being associated with one or more inductors.
  • This hob 10 conventionally comprises a power phase of an electrical supply 11, typically a mains supply.
  • the hob 10 is supplied with 32 A, which can supply a maximum power of 7200 W to the hob 10, ie a power of 3600 W per phase.
  • a control and power control card 12 makes it possible to support all the electronic and computer means necessary for controlling the hob 10.
  • the cooking zones can also be identified by silkscreen printing opposite the inductors placed under the cooking surface.
  • the hob 10 also includes control and interface means 14 with the user, in particular allowing the user to control the power and duration of the operation of each hotplate F1, F2, F3, F4.
  • control and interface means 14 assign a setpoint power P c to each cooking zone covered with a receptacle.
  • the figure 2 shows another type of induction hob suitable for implementing the present invention.
  • the cooking hob 15 is in this exemplary embodiment a so-called matrix hob, that is to say without predefined cooking zones.
  • This hob 15 comprises heating means consisting of inductors 17 distributed in a hob 16.
  • These inductors 17 are distributed in a two-dimensional grid under the cooking surface 16 of the cooking hob 15.
  • the inductors 17 are staggered.
  • the inductors can be arranged in a distribution in rows and columns, that is to say in a matrix arrangement.
  • a heating zone Z is formed from the detection of the inductors 17 covered by the receptacle.
  • the heating zones Z are defined on a case-by-case basis by the position of the receptacle facing a subassembly of inductors 17 arranged under the cooking surface 16.
  • a heating zone Z can thus be formed by 'one or more inductors.
  • Each inductor 17 of the hob 15 can thus be controlled independently and put into operation only when a receptacle covers at least part of this inductor.
  • the hob 15 comprises in a known manner, as in the embodiment of the figure 1 , both a control and power command card adapted to support all the electronic and computer means necessary for the control of the hob 15, and control and interface means with the user, allowing in particular the user to control the power and duration of the operation of each Z heating zone.
  • the invention also applies to flexible tables, that is to say comprising a matrix part or without a predefined focus, and a part with predefined focal points.
  • the figure 3 illustrates an embodiment of an inverter power supply device adapted to power an inductor.
  • an inductance L represents both the inductance of the inductors and that of the vessel to be heated placed opposite.
  • the system constituted by the receptacle and the inductor (s) of the hearth can thus be schematized by an inductor L.
  • the resonant circuit also comprises a capacitor C mounted in parallel with the inductor L.
  • the resonant circuit thus formed is supplied by an inverter power supply device comprising here a single switching element Com or power element.
  • Each inductor is for example controlled in power by a switching element Com according to a setpoint power P c associated with said inductor.
  • the switching element Com is here a switch of the type of a voltage-controlled transistor, in particular an IGBT or IGBT switch (acronym for the English term " Insulated Gate Bipolar Transistors ”) .
  • the switching element is connected in series with the resonant circuit L, C and a freewheeling diode D is connected in parallel with the switching element.
  • Such an inverter power supply device operates at a switching frequency corresponding to the switching frequency of the switching element.
  • the switching frequency of the power supply device corresponds to a control or switching period T.
  • inverter power supply device comprising the IGBT switch and the freewheeling diode D, and controlled according to a switching frequency (or switching period or control T) is commonly used in the field of appliances. induction cooking and does not need to be described in more detail here.
  • the switching element Com may be of another type, for example an insulated gate field effect transistor (MOSFET), or else a bipolar transistor.
  • MOSFET insulated gate field effect transistor
  • the present invention applies particularly to tables in which each inductor is associated with a single switching element Com, for example to mono IGBT tables.
  • the invention can be applied in the case of different assemblies, for example a half-bridge assembly.
  • the hob according to the invention further comprises a temperature sensor C T (not shown here).
  • the temperature sensor C T can for example be placed near the switching elements Com, the motherboard and / or the heat exchanger of the hob.
  • the temperature sensor C T is suitable for measuring a temperature T m representative of the temperature of all the switching elements Com.
  • the hob operates according to a control method making it possible, during a heating in the switching elements Com, to identify the switching element (s) Com at the origin of said heating and to act on them in order to reduce the temperature.
  • temperature T m The ordering method comprises several steps.
  • a first step consists in detecting when the temperature value T m measured by the temperature sensor C T is greater than or equal to a warning threshold T s .
  • This first step is performed by the temperature sensor C T which for example can send a signal when the alert threshold T s is exceeded.
  • a second step of the control method is then carried out. This second step consists in determining, for each switching element Com, over a predefined period of time Tf, a number of switching operations N c at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum current threshold I s or of voltage U s prefixed. For example, for an IGBT switch, these are the high current switching which are determined. For a MOSFET, the determination is aimed at high voltage switching.
  • the aim of the second step is to detect the switching elements Com exposed to high currents or voltages during switching. The more the Com switching element is exposed to current or voltage spikes, the more likely it is to heat up.
  • the detection of switching elements Com with high currents or voltages can be carried out by any known means.
  • a third step of the control method then consists in identifying at least one switching element Com generating a heating as a function of the number of switching operations N c determined in the second step for each one switching element Com.
  • a fourth step of the control method consists in reducing the setpoint power P c associated with the inductor controlled by the switching element or elements Com generating a heating identified in the third step.
  • the setpoint power P c can be reduced one or more times until an acceptable temperature of the switching elements Com is obtained and / or an acceptable number of switching operations of the controlled switching element (s) Com having generated warming up.
  • the reduction in the setpoint power P c can be carried out by any known means, for example by chopping.
  • the amplitude of the decrease in the setpoint power P c can be constant.
  • the setpoint power P c can be reduced by 12.5W for each inductor controlled by a switching element Com generating heating.
  • the amplitude of the decrease in the setpoint power P c can be a function of the number of inductors in operation.
  • the amplitude of the setpoint power P c can decrease when the number of operating inductors increases.
  • the switching element Com can return to power. initial setpoint. This step can be done either gradually or instantly.
  • the third step or identification step is described in more detail below, according to two exemplary embodiments.
  • the identification step consists firstly in acquiring a total number of switchings N T , for each switching element Com, over the predefined period of time Tf.
  • a ratio R c is calculated between the determined number of switchings N c and the total number of switchings N T for each switching element Com.
  • a ratio R c is calculated over the predefined period of time Tf between the number of switchings N c where the switching element Com has been exposed to a current or voltage peak and the total number of switchings N T.
  • This calculated ratio R c is then compared with a threshold ratio R s .
  • the threshold ratio R s is predefined, for example by test.
  • the calculation of the ratio R c can be carried out on a sliding average over the predefined period of time Tf. In other words, the calculation can be done on periods of time less than the predefined period of time, said periods of time overlapping.
  • the ratio R c can be calculated every 3.3 seconds by considering the number of switchings over the last 15 seconds.
  • the number of switchings is 450,000 over the sliding measurement period of 15 seconds. If in this period of time, the number of switchings N c at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum threshold of current I s or of voltage U s prefixed is 420,000, the ratio R c is then equal 0.93.
  • the threshold ratio R s can be between 0.90 and 0.95. This range of values has a good value between a reduction in acceptable inductor performance and a significant effect on the temperature of the switching element Com.
  • the threshold ratio R s can be fixed or variable.
  • the threshold ratio R s can decrease when the number of switching elements Com in operation in the induction hob increases.
  • the threshold ratio R s may be 0.95 when two Com switching elements are active, 0.93 when three Com switching elements are active, and 0.90 when four Com switching elements are active.
  • the threshold ratio R s can decrease when the value of the temperature T m measured in the switching elements Com increases.
  • the threshold ratio can be equal to 0.95 when the measured temperature T m is between 70 ° C and 80 ° C, 0.93 when the measured temperature T m is between 80 ° C and 90 ° C , and 0.91 when the measured temperature T m is greater than 90 °.
  • the calculation of the threshold ratio R s as a function of the number of switching elements Com as a function of the temperature T m measured can be carried out in two distinct embodiments or can be combined. In the latter case, the calculation of the threshold ratio R s can take into account both the variation in the number of switching elements Com and the variation in the temperature T m measured.
  • the setpoint power P c of the inductor controlled by the switching element Com generating a heating is then reduced.
  • the identification step consists firstly in the calculation for each switching element Com of a frequency of occurrence F c of switching at a current or voltage value greater than or equal respectively at a maximum current I s or voltage U s threshold from the number of switchings N c determined over the predefined period of time Tf.
  • the number of switchings N c at a high current or voltage value is determined for each switching element Com over the predefined period of time T f . This makes it possible to calculate the frequency of switching at a high current or voltage value over the predefined period of time T f .
  • the calculated frequency of appearance F c is compared with a threshold frequency F s .
  • the threshold frequency F s is prefixed, for example by test.
  • the threshold frequency F s can be between 27,000 and 28,500. This value range has a good range between a reduction in the acceptable performance of the inductor and a significant effect on the temperature of the switching element Com.
  • the threshold frequency F s can be fixed or variable.
  • the threshold frequency F s can decrease when the number of switching elements Com in operation increases.
  • the threshold frequency F s can be 28,500 when two inductors are active, 27 750 when three Com switching elements are active and 27,000 when four Com switching elements are active.
  • the threshold frequency F s can also decrease when the value of the temperature T m measured in the switching elements Com increases.
  • the threshold frequency F s can be equal to 28,500 when the measured temperature T m is between 70 ° C and 80 ° C, 27,500 when the measured temperature T m is between 80 ° C and 90 ° C , and 26,500 when the measured temperature T m is greater than 90 °.
  • the calculation of the threshold frequency F s as a function of the number of switching elements Com and of the temperature T m measured can be carried out in two distinct embodiments or can be combined. In the latter case, the calculation of the threshold frequency F s can take into account both the variation in the number of switching elements Com and the variation in the temperature T m measured.
  • the setpoint power P c of the inductor controlled by the switching element Com generating a heating is then reduced.
  • the amplitude of the decrease in the setpoint power P c can be defined as a function of the threshold ratio R s or of the threshold frequency F s . Indeed, said amplitude can increase when said threshold ratio R s or said threshold frequency F s increases.
  • the values of the threshold ratio R s and of the threshold frequency F s can be calculated respectively with respect to an initial ratio value or initial frequency of appearance to which one or more correction coefficients are applied.
  • the correction coefficients depend in particular on the number of elements in operation and / or on the temperature of the switching elements Com.
  • the coefficients applicable as a function of the number of active switching elements Com and / or of the temperature of the electronics can also be stored by means of storage means of the hob, and applied as needed.
  • the decrease in the associated setpoint power P c may be greater when the calculated ratio R c or the calculated frequency of occurrence F c reaches the highest threshold ratios. In other words, the more the switching element Com heats up, the greater the amplitude of reduction of the associated setpoint power P c.
  • the setpoint power P c is reduced only for the inductor (s) controlled by the switching element (s) Com generating l 'warming up.
  • the overall reduction in the setpoint power P c of all the inductors in operation can be effected when the measured temperature T m reaches a critical temperature value.
  • the critical temperature is greater than the alert threshold T s and may constitute additional safety for the hob.
  • the control method may include a step of reducing the setpoint power P c of all the inductors in operation.
  • the figure 4 illustrates a determination device comprising in particular means for measuring the current i flowing in an IGBT switch and a freewheeling diode D.
  • this determination device makes it possible to determine when the current in the IGBT switch exceeds the maximum threshold of pre-set current I s (second step of the control method according to the invention).
  • the means for measuring the current are produced by means of a current transformer 20.
  • the value of the voltage at the terminals of a load resistor R1, placed at the output of the current transformer 20, corresponds to the image of the current i flowing in the IGBT switch or the freewheeling diode D.
  • These measuring means 20 are associated with means 30 for detecting a peak of the current i flowing in the IGBT switch.
  • These detection means 30 notably comprise a diode of the Zener type D1 connected in parallel with the current transformer 20.
  • the avalanche voltage of the Zener type diode D1 is approximately equal to the value of the voltage at the output of the current transformer 20 when the current i flowing in the IGBT switch is approximately equal to a maximum current threshold I s prefixed, admissible in the IGBT switch.
  • the detection means 30 further comprise a second diode D2 connected in series with the Zener diode D1 and in opposition with respect to the Zener diode D1.
  • the detection means 30 further include a resistor R2, mounted in series with the two diodes D1, D2.
  • Means 40 for generating a SWITCH level signal are associated with the detection means 30.
  • the generation means 40 are configured to generate a SWITCH level signal intended to inform control means, typically produced by a microprocessor 50, if the current i flowing in the switching element has or has not reached the preset maximum current threshold.
  • the generation means 40 comprise a second switching element T1 controlled by a control signal FREQUENCY having a period equal to the switching period T and being representative of the control of the switch IGBT.
  • the second switching element T1 is connected in series with the resistor R2 and the two diodes D1, D2 forming a circuit in parallel with the current transformer 20.
  • the second switching element T1 is here a bipolar transistor of the NPN type.
  • the generation means 40 further include delay means 41 mounted between the control signal FREQUENCY and the second switching element T1.
  • the delay means 41 are connected to the base b of the second transistor T1.
  • the delay means 41 are configured to generate a period of time Tr (illustrated on figure 4 ) at the start of a switching period T of the IGBT switch.
  • the delay means 41 comprise a delay resistor R3 connected by a first terminal to the base of the second transistor T1, and a delay capacitor C1 mounted between the base and the emitter of the second transistor T1.
  • the FREQUENCY control signal is applied to the second terminal of the delay resistor R3.
  • the generation means 40 further include a third switching element T2, being here a bipolar transistor of the same type as the second transistor T1, that is to say of the NPN type.
  • the third transistor T2 is mounted between a pull-up resistor R5 and the reference potential.
  • the base of the third transistor T2 is connected to the collector of the second transistor T1 and to the resistor R2 of the detection means 30.
  • the SWITCH level signal is taken between the third transistor T2 (its collector) and the pull-up resistor R5.
  • an output capacitor C2 is connected at the output of the third transistor T2, in parallel.
  • the output capacitor C2 forms with the pull-up resistor R5 means for maintaining 42 the level signal SWITCH in a predefined state indicating that the current i flowing in the switch IGBT has a value equal to the maximum preset current threshold.
  • the output capacitor C2 and the pull-up resistor R5 have values such that the level signal SWITCH remains in the predefined state during a switching (or chopping) period of the IGBT switch.
  • the detection means 30 are configured to detect a current i whose value is substantially equal to the maximum preset current threshold I s , corresponding to the admissible current value in the IGBT switch.
  • This predetermined maximum threshold value is strictly positive.
  • this predetermined maximum threshold value is greater than or equal to 40 A, and preferably greater than 60 A.
  • the generation means 40 are configured to generate a SWITCH level signal indicating whether or not the detection means 30 have detected a current peak equal to the maximum current threshold I s prefixed.
  • the level signal SWITCH is intended to inform the control means 50, whether the current i circulating in the switch IGBT reaches or not the maximum threshold of current I s prefixed.
  • the level signal SWITCH is in the low state. Otherwise, the SWITCH level signal is high.
  • control signal FREQUENCY is indicative of the command or set to ON of the IGBT switch.
  • the FREQUENCY control signal has a first state when the switch is driven or turned on, and a second state when the IGBT switch is not conducting.
  • the first state can be a high state and the second state can be a low state.
  • the control signal FREQUENCY goes high after the activation of the freewheeling diode D and at the latest at the instant which the freewheeling diode D stops driving. Indeed, the IGBT switch is controlled or deviates passing at an instant between the start and the end of the conduction of the freewheeling diode D.
  • the control signal FREQUENCY is here a signal having a period equal to the switching period T and corresponds to the control signal of the switch IGBT.
  • control signal FREQUENCY is in the first state when the IGBT switch is in the ON state and in the second state when it is in the OFF state.
  • this diode D2 is blocked.
  • Zener type diode D1 then turns on.
  • the IGBT switch is on for a period of time called the conduction period Tc.
  • the level signal FREQUENCY is high.
  • the delay means 41 comprising the capacitor C1 and the resistor R3, introduce a delay time on the control signal FREQUENCY which controls the operation of the second switching element or transistor. T1.
  • resistor R3 and of capacitor C1 are selected so that the second transistor T1 does not turn on until after a predefined delay relative to the passage to the high state of the control signal FREQUENCY.
  • the delay means 41 introduce a delay on the control signal FREQUENCY.
  • This delay time corresponds to the time period Tr (visible on the figure 6 ) at the start of the control period T of the IGBT switch (in the case shown in figure 6 , the conduction period Tc of the IGBT switch begins at the same time as the switching period T).
  • the time period Tr is less than the conduction period Tc of the IGBT switch.
  • the first current peak generated in the switching element when it is turned ON generally takes place within 0.5 microseconds after switching on. set to ON. This is seen by those skilled in the art knowing inverter power supply devices such as that shown in figure 3 .
  • Tpic This period during which the first current peak takes place is called Tpic (visible on the figure 6 ) and corresponds to the minimum value of the time period Tr at the start of the control period.
  • the time period Tr is between a minimum value corresponding to the minimum period Tpic, and a maximum value corresponding to the conduction period Tc of the IGBT switch.
  • the minimum period Tpic corresponds to the period of time during which the first current peak generated in the switching element when it is turned ON can take place.
  • This third transistor T2 thus becomes on and the level signal SWITCH goes low, this state indicating that the current i flowing in the switch IGBT has a value equal to the maximum current threshold I s prefixed.
  • the microprocessor 50 can, from the state of the level signal SWITCH, detect the current peak in the IGBT switch, corresponding to a current value reaching the maximum preset current threshold I s , generated during the period time Tr at the start of the control period T of the IGBT switch.
  • the figure 5 illustrates the image of the voltage across the load resistor R1, the current flowing through the Zener type diode D1, the collector-emitter voltage of the second transistor T1 and the level signal SWITCH.
  • the voltage across the load resistor R1 is greater than the avalanche voltage of the Zener type diode D1 at the end of the conduction period Tc of the IGBT switch.
  • the collector-emitter voltage of the second transistor T1 remains zero due to the fact that the control signal FREQUENCY is in the high state, the second transistor T1 being on.
  • the rising edge of the FREQUENCY signal corresponding to the control of the IGBT switch corresponds to the instant at which the freewheeling diode D stops its conduction.
  • This example thus represents a case in which the conduction period Tc of the IGBT switch is minimal.
  • the figure 6 illustrates the same parameters when the voltage across the load resistor R1 exceeds the avalanche voltage of the Zener diode D1 at the start of the control period T.
  • a current peak occurs when turned ON of the IGBT switch over a minimum period of time Tr or Tpic.
  • the peak of the current observed in the IGBT switch when it is turned ON is independent of the receptacle placed opposite the induction means. Indeed, this current peak is due to the discharge of the capacitor C in the resonance circuit as indicated above.
  • the Zener type diode D1 is conducting, that is to say that a current flows through it.
  • the collector-emitter voltage of the second transistor T1 has a value greater than zero.
  • the level signal SWITCH goes low as can be seen at figure 6 .
  • this method given by way of non-limiting example can be applied to the control method can determine the number of switchings where the switching elements generate a SWITCH signal and thus identify the switching elements generating heating.
  • the individualized regulation that is to say for each switching element generating heating, carried out by means of the control method described above can also be associated with regulation by measuring the temperature of the ambient temperature. all the components of the hob.
  • the present invention thus proposes a method for controlling the power of a hob making it possible to detect heating in the switching elements, to identify the switching elements generating said heating and to regulate the temperature by acting precisely on the latter.

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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Abstract

Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson à induction comprenant plusieurs inducteurs en fonctionnement, chaque inducteur étant piloté en puissance par un élément de commutation selon une puissance de consigne (P<sub>c</sub>) associée audit inducteur, et un capteur de température (C<sub>T</sub>) adapté à mesurer une température (T<sub>m</sub>) représentative de la température de l'ensemble desdits éléments de commutation (Com).Le procédé de commande comprend les étapes successives suivantes :- détection d'une valeur de température (T<sub>m</sub>) mesurée par ledit capteur de température (C<sub>T</sub>) supérieure ou égale à un seuil d'alerte (T<sub>s</sub>) ;- détermination, pour chaque élément de commutation (Com), sur une période de temps prédéfinie (T<sub>f</sub>), d'un nombre de commutations (N<sub>c</sub>) à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant ou de tension (I<sub>s</sub>, U<sub>s</sub>) préfixé ;- identification d'au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement en fonction dudit nombre de commutations (N<sub>c</sub>) déterminé pour chaque élément de commutation (Com); et- réduction de ladite puissance de consigne (P<sub>c</sub>) associée audit inducteur piloté par ledit au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement identifié.Process for controlling the power of an induction hob comprising several operating inductors, each inductor being controlled in power by a switching element according to a setpoint power (P <sub> c </sub>) associated with said inductor, and a temperature sensor (C <sub> T </sub>) suitable for measuring a temperature (T <sub> m </sub>) representative of the temperature of all of said switching elements (Com). control comprises the following successive steps: - detection of a temperature value (T <sub> m </sub>) measured by said temperature sensor (C <sub> T </sub>) greater than or equal to a threshold alert (T <sub> s </sub>); - determination, for each switching element (Com), over a predefined period of time (T <sub> f </sub>), of a number of switching (N <sub> c </sub>) at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum current or voltage threshold (I <sub> s </sub>, U <sub> s < / sub>) prefixed; - iden tification of at least one switching element (Com) generating heating as a function of said number of switchings (N <sub> c </sub>) determined for each switching element (Com); and- reduction of said reference power (P <sub> c </sub>) associated with said inductor driven by said at least one switching element (Com) generating an identified heating.

Description

L'invention concerne un procédé de commande en puissance d'une table de cuisson à induction comprenant plusieurs inducteurs en fonctionnement.The invention relates to a method for controlling the power of an induction hob comprising several inductors in operation.

Elle concerne également une table de cuisson comprenant des moyens de commande en puissance configurés pour mettre en œuvre ledit procédé de commande en puissance.It also relates to a hob comprising power control means configured to implement said power control method.

D'une manière générale, dans une table de cuisson, des moyens d'induction ou inducteurs intégrés à un circuit résonnant sont alimentés à partir d'un dispositif d'alimentation à onduleur comportant un élément de commutation. Les éléments de commutation pilotent en puissance les inducteurs selon une puissance de consigne.In general, in a hob, induction means or inductors integrated into a resonant circuit are supplied from an inverter power supply device comprising a switching element. The switching elements power the inductors according to a setpoint power.

Les éléments de commutation sont sujets à des échauffements, ce qui peut nuire au bon fonctionnement de la table de cuisson.The switching elements are subject to overheating, which can affect the correct functioning of the hob.

Dans ce contexte, on connait des tables de cuisson comprenant des capteurs de température ainsi que des procédés de commande en puissance de tables de cuisson comprenant une étape de régulation de température sur la base des informations recueillies par lesdits capteurs de température.In this context, cooktops are known comprising temperature sensors as well as methods for controlling the power of cooktops comprising a temperature regulation step on the basis of the information collected by said temperature sensors.

En particulier, dans certaines tables de cuisson, chaque dispositif d'alimentation est équipé d'un capteur de température pour chaque élément de commutation. Bien que cette solution permet de contrôler la température de chaque élément de commutation, une telle table de cuisson est financièrement très coûteuse.In particular, in some hobs, each power supply device is equipped with a temperature sensor for each switching element. Although this solution makes it possible to control the temperature of each switching element, such a hob is financially very expensive.

D'autres solutions de l'art antérieur proposent un capteur de température commun aux différents éléments de commutation. Ce type de tables de cuisson et leurs procédés de commande associés ne permettent pas d'identifier le ou les éléments de commutation responsables de l'échauffement. Il est ainsi nécessaire d'agir sur tous les éléments de commutation afin de faire baisser la température, y compris les éléments de commutation ne présentant pas d'échauffement.Other solutions of the prior art propose a temperature sensor common to the various switching elements. This type of hob and their associated control methods do not make it possible to identify the switching element or elements responsible for the heating. It is thus necessary to act on all the switching elements in order to lower the temperature, including the switching elements which do not exhibit overheating.

Enfin, il existe des tables de cuisson équipées d'un ou plusieurs capteurs d'ambiance adaptés à mesurer la température de tous les composants électroniques. Dans ce cas il n'y a pas de discrimination et la détection d'une température trop élevée entraîne une baisse de puissance à l'ensemble des inducteurs. Ainsi, si l'un des éléments de commutation chauffe beaucoup plus que les autres, la diminution globale de la puissance de consigne de tous les inducteurs peut ne pas suffire à faire baisser la température de l'élément de commutation.Finally, there are cooktops equipped with one or more room sensors suitable for measuring the temperature of all the electronic components. In this case there is no discrimination and the detection of too high a temperature leads to a drop in power to all the inductors. Thus, if one of the switching elements heats up much more than the others, the overall decrease in the setpoint power of all the inductors may not be sufficient to lower the temperature of the switching element.

La présente invention a pour but de résoudre au moins l'un des inconvénients précités.The object of the present invention is to resolve at least one of the aforementioned drawbacks.

L'invention concerne un procédé de commande en puissance d'une table de cuisson à induction comprenant plusieurs inducteurs en fonctionnement, chaque inducteur étant piloté en puissance par un élément de commutation selon une puissance de consigne associée audit inducteur, et un capteur de température adapté à mesurer une température représentative de la température de l'ensemble desdits éléments de commutation.The invention relates to a power control method for an induction hob comprising several operating inductors, each inductor being controlled in power by a switching element according to a setpoint power associated with said inductor, and a suitable temperature sensor. in measuring a temperature representative of the temperature of all of said switching elements.

Selon l'invention, ledit procédé comprend les étapes successives suivantes :

  • détection d'une valeur de température mesurée par ledit capteur de température supérieure ou égale à un seuil d'alerte ;
  • détermination, pour chaque élément de commutation, sur une période de temps prédéfinie, d'un nombre de commutations à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant ou de tension préfixé ;
  • identification d'au moins un élément de commutation générant un échauffement en fonction dudit nombre de commutations déterminé pour chaque élément de commutation; et
  • réduction de ladite puissance de consigne associée audit inducteur piloté par ledit au moins un élément de commutation générant un échauffement identifié.
According to the invention, said method comprises the following successive steps:
  • detection of a temperature value measured by said temperature sensor greater than or equal to an alert threshold;
  • determining, for each switching element, over a predefined period of time, a number of switchings at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum preset current or voltage threshold;
  • identification of at least one switching element generating a temperature rise as a function of said number of switchings determined for each switching element; and
  • reduction of said setpoint power associated with said inductor driven by said at least one switching element generating identified heating.

Un tel procédé de commande en puissance permet, grâce à un capteur de température, de détecter une montée de température dans les éléments de commutation, d'identifier ledit au moins un élément de commutation générant un échauffement et d'agir sur ce dernier. Autrement dit, le procédé selon l'invention permet d'identifier et d'agir individuellement sur la source de l'échauffement.Such a power control method makes it possible, thanks to a temperature sensor, to detect a rise in temperature in the switching elements, to identify said at least one switching element generating heating and to act on the latter. In other words, the method according to the invention makes it possible to identify and act individually on the source of the heating.

Les étapes de détermination, d'identification et de réduction du procédé de commande sont uniquement mises en œuvre lorsque la température mesurée est supérieure ou égale au seuil d'alerte. Cela permet d'éviter de devoir réitérer le procédé de commande en continu, même lorsqu'il n'y a pas d'échauffement dans les éléments de commutation.The steps of determining, identifying and reducing the control method are only implemented when the measured temperature is greater than or equal to the alert threshold. This avoids having to repeat the control process continuously, even when there is no heating in the switching elements.

En pratique, lorsqu'un élément de commutation chauffe plus que les autres, celui-ci engendre par son échauffement une montée de la température de chacun des autres éléments de commutation. En utilisant le procédé de commande selon l'invention, il est possible de détecter l'échauffement et de l'imputer à l'élément ou aux éléments de commutation concerné(s).In practice, when a switching element heats up more than the others, the latter causes, by its heating, a rise in the temperature of each of the other switching elements. By using the control method according to the invention, it is possible to detect the heating and to attribute it to the element or to the switching elements concerned.

En outre, en réduisant uniquement la puissance de consigne de l'inducteur concerné, la pente de l'échauffement de l'ensemble des éléments de commutation, c'est-à-dire la courbe de la température de l'ensemble des éléments de commutation en fonction du temps, est réduite. Cela permet de maintenir l'ensemble des composants sous une température critique, par exemple fixée à 70°C.In addition, by reducing only the setpoint power of the inductor concerned, the slope of the heating of all the switching elements, i.e. the temperature curve of all the switching elements. time-dependent switching is reduced. This makes it possible to maintain all the components under a critical temperature, for example fixed at 70 ° C.

L'identification dudit au moins un élément de commutation générant un échauffement est permis par la détermination du nombre de commutations à une valeur de courant ou de tension élevée dépassant le seuil maximal de courant ou de tension préfixé. Plus ledit nombre de commutations est élevé, plus l'échauffement est important.The identification of said at least one switching element generating a heating is made possible by determining the number of switchings at a high current or voltage value exceeding the preset maximum current or voltage threshold. The higher the said number of switchings, the greater the heating.

Le procédé de commande selon l'invention permet ainsi de réguler efficacement et pour un moindre coût, la température des éléments de commutation.The control method according to the invention thus makes it possible to regulate efficiently and at a lower cost, the temperature of the switching elements.

Selon un mode de réalisation, l'étape d'identification comprend les sous-étapes suivantes :

  • acquisition d'un nombre total de commutations, pour chaque élément de commutation, sur ladite période de temps prédéfinie ;
  • calcul d'un ratio entre ledit nombre de commutations à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant ou de tension préfixé et ledit nombre total de commutations pour chaque élément de commutation ;
  • comparaison dudit ratio calculé avec un ratio seuil ; et
  • identification dudit au moins un élément de commutation générant un échauffement lorsque ledit ratio calculé pour ledit au moins un élément de commutation générant un échauffement est supérieur ou égal audit ratio seuil.
According to one embodiment, the identification step comprises the following sub-steps:
  • acquiring a total number of switchings, for each switching element, over said predefined period of time;
  • calculating a ratio between said number of switchings at a current or voltage value greater than or equal respectively to a preset maximum current or voltage threshold and said total number of switchings for each switching element;
  • comparing said calculated ratio with a threshold ratio; and
  • identifying said at least one switching element generating heating when said ratio calculated for said at least one switching element generating heating is greater than or equal to said threshold ratio.

Le ratio seuil est prédéfini, c'est-à-dire préalablement fixé. La comparaison pour chaque élément de commutation du ratio calculé au ratio seuil permet d'identifier le ou les éléments de commutation générant de réchauffement et d'agir rapidement sur ces derniers.The threshold ratio is predefined, that is to say fixed beforehand. The comparison for each switching element of the ratio calculated with the threshold ratio makes it possible to identify the switching element or elements generating heating and to act rapidly on the latter.

Selon une caractéristique, le ratio seuil diminue lorsque le nombre d'éléments de commutation en fonctionnement dans la table de cuisson à induction augmente.According to one characteristic, the threshold ratio decreases when the number of switching elements in operation in the induction hob increases.

Selon une caractéristique, le ratio seuil diminue lorsque la valeur de température mesurée augmente.According to one characteristic, the threshold ratio decreases when the measured temperature value increases.

Le ratio seuil peut ainsi être recalculé en cours de fonctionnement de la table de cuisson, en fonction du nombre d'éléments de commutation en fonctionnement et/ou de la valeur de température mesurée. Cela permet une identification très précise des éléments de commutation générant de l'échauffement.The threshold ratio can thus be recalculated during operation of the hob, as a function of the number of switching elements in operation and / or of the measured temperature value. This allows very precise identification of the switching elements generating overheating.

Selon un mode de réalisation, l'étape d'identification comprend les sous-étapes suivantes :

  • calcul pour chaque élément de commutation d'une fréquence d'apparition de commutations à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant ou de tension préfixé à partir dudit nombre de commutations déterminé sur ladite période de temps prédéfinie ;
  • comparaison de ladite fréquence d'apparition calculée avec une fréquence seuil ; et
  • identification dudit au moins un élément de commutation générant un échauffement lorsque ladite fréquence d'apparition calculée pour ledit au moins un élément de commutation générant un échauffement est supérieure ou égale à ladite fréquence seuil.
According to one embodiment, the identification step comprises the following sub-steps:
  • calculation for each switching element of a frequency of occurrence of switchings at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum current or voltage threshold prefixed from said number of switchings determined over said predefined period of time ;
  • comparing said calculated frequency of occurrence with a threshold frequency; and
  • identification of said at least one switching element generating heating when said frequency of occurrence calculated for said at least one switching element generating heating is greater than or equal to said threshold frequency.

Selon une caractéristique, la fréquence seuil diminue lorsque le nombre d'éléments de commutation en fonctionnement dans ladite table de cuisson à induction augmente.According to one characteristic, the threshold frequency decreases when the number of switching elements in operation in said induction hob increases.

Selon une caractéristique, la fréquence seuil diminue lorsque ladite valeur de température mesurée augmente.According to one characteristic, the threshold frequency decreases when said measured temperature value increases.

De même que pour le ratio seuil, la fréquence seuil peut ainsi être recalculée en cours de fonctionnement de la table de cuisson, en fonction du nombre d'éléments de commutation en fonctionnement et/ou de la valeur de température mesurée.As for the threshold ratio, the threshold frequency can thus be recalculated during operation of the hob, as a function of the number of switching elements in operation and / or of the measured temperature value.

Selon une caractéristique, à l'étape de réduction de la puissance de consigne, l'amplitude de la diminution de ladite puissance de consigne est définie en fonction du ratio seuil ou de la fréquence seuil, ladite amplitude augmentant lorsque ledit ratio seuil ou ladite fréquence seuil augmente.According to one characteristic, at the step of reducing the setpoint power, the amplitude of the decrease in said setpoint power is defined as a function of the threshold ratio or of the threshold frequency, said amplitude increasing when said threshold ratio or said frequency threshold increases.

Selon une caractéristique, les étapes de détermination et d'identification sont réitérées sur des périodes de temps prédéfinies glissantes dans le temps.According to one characteristic, the determination and identification steps are reiterated over predefined time periods sliding over time.

En particulier, les étapes de détermination et d'identification sont réitérées sur des périodes plus petites que ladite période de temps prédéfinie.In particular, the determination and identification steps are repeated over periods smaller than said predefined period of time.

Selon une caractéristique, chaque inducteur est piloté par un unique élément de commutation, de préférence un IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). According to one characteristic, each inductor is driven by a single switching element, preferably an IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor).

L'invention porte également sur une table de cuisson à induction comprenant plusieurs inducteurs, chaque inducteur étant piloté en puissance par un élément de commutation selon une puissance de consigne associée audit inducteur, et un capteur de température adapté à mesurer une température représentative de la température de l'ensemble desdits éléments de commutation.The invention also relates to an induction hob comprising several inductors, each inductor being controlled in power by a switching element according to a setpoint power associated with said inductor, and a temperature sensor suitable for measuring a temperature. representative of the temperature of all of said switching elements.

Selon l'invention, la table de cuisson comprend des moyens de commande en puissance configurés pour mettre en œuvre le procédé de commande en puissance ayant les caractéristiques précédentes.According to the invention, the hob comprises power control means configured to implement the power control method having the preceding characteristics.

La table de cuisson à induction présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le procédé de commande.The induction hob has characteristics and advantages similar to those described above in relation to the control method.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :

  • la figure 1 est une vue schématique d'une table de cuisson à induction à foyers prédéfinis adaptée à mettre en œuvre le procédé de commande conforme à l'invention ;
  • la figure 2 est une vue schématique d'une table de cuisson à induction sans foyers prédéfinis adaptée à mettre en œuvre le procédé de commande conforme à l'invention ;
  • la figure 3 est un schéma illustrant un dispositif d'alimentation à onduleur de moyens d'induction associés à un récipient ;
  • la figure 4 est un schéma illustrant un dispositif de détermination d'une puissance minimale continue ;
  • la figure 5 est un chronogramme illustrant les tensions aux bornes des composants du dispositif de la figure 4, commandé à une fréquence de commutation minimale ; et
  • la figure 6 est une vue analogue à la figure 4, le dispositif de la figure 5 étant commandé à une fréquence de commutation maximale.
Other features and advantages of the invention will become apparent in the description below with reference to the appended drawings, given by way of non-limiting examples:
  • the figure 1 is a schematic view of an induction hob with predefined hotplates suitable for implementing the control method according to the invention;
  • the figure 2 is a schematic view of an induction hob without predefined hotplates suitable for implementing the control method according to the invention;
  • the figure 3 is a diagram illustrating an inverter supply device for induction means associated with a container;
  • the figure 4 is a diagram illustrating a device for determining a minimum continuous power;
  • the figure 5 is a chronogram illustrating the voltages at the terminals of the components of the device of the figure 4 , controlled at a minimum switching frequency; and
  • the figure 6 is a view analogous to figure 4 , the device of the figure 5 being driven at a maximum switching frequency.

La figure 1 représente une table de cuisson à induction adaptée à mettre en œuvre la présente invention. A titre d'exemple non limitatif, cette table de cuisson peut être une table de cuisson à induction 10 comprenant au moins un foyer de cuisson associé à des moyens d'induction.The figure 1 shows an induction hob suitable for implementing the present invention. By way of non-limiting example, this hob may be an induction hob 10 comprising at least one cooking zone associated with induction means.

La table de cuisson 10 est à foyers de cuisson prédéfinis. Dans cet exemple, la table de cuisson 10 comporte quatre foyers de cuisson F1, F2, F3, F4, chaque foyer de cuisson étant associé à un ou plusieurs inducteurs.The hob 10 has predefined cooking zones. In this example, the hob 10 comprises four cooking zones F1, F2, F3, F4, each cooking zone being associated with one or more inductors.

Cette table de cuisson 10 comprend de manière classique une phase de puissance d'une alimentation électrique 11, typiquement une alimentation secteur.This hob 10 conventionally comprises a power phase of an electrical supply 11, typically a mains supply.

A titre d'exemple, la table de cuisson 10 est alimentée en 32 A, pouvant fournir une puissance maximale de 7200 W à la table de cuisson 10, soit une puissance de 3600 W par phase.By way of example, the hob 10 is supplied with 32 A, which can supply a maximum power of 7200 W to the hob 10, ie a power of 3600 W per phase.

Une carte de contrôle et de commande de puissance 12 permet de supporter l'ensemble des moyens électroniques et informatiques nécessaires au contrôle de la table de cuisson 10.A control and power control card 12 makes it possible to support all the electronic and computer means necessary for controlling the hob 10.

En pratique, des liaisons électriques 13 sont prévues entre cette carte de contrôle et de commande de puissance 12 et chaque foyer de cuisson F1, F2, F3, F4.In practice, electrical connections 13 are provided between this control and power control card 12 and each cooking zone F1, F2, F3, F4.

De manière classique, dans une telle table de cuisson 10, l'ensemble des inducteurs et la carte de contrôle et de commande 12 sont placés sous une surface plane de cuisson, par exemple réalisée à partir d'une plaque en vitrocéramique.Conventionally, in such a hob 10, all of the inductors and the control and command card 12 are placed under a flat cooking surface, for example made from a glass-ceramic plate.

Les foyers de cuisson peuvent en outre être identifiés par une sérigraphie en vis-à-vis des inducteurs placés sous la surface de cuisson.The cooking zones can also be identified by silkscreen printing opposite the inductors placed under the cooking surface.

Finalement, la table de cuisson 10 comporte également des moyens de commande et d'interface 14 avec l'utilisateur permettant notamment à l'utilisateur de commander en puissance et en durée le fonctionnement de chaque foyer F1, F2, F3, F4.Finally, the hob 10 also includes control and interface means 14 with the user, in particular allowing the user to control the power and duration of the operation of each hotplate F1, F2, F3, F4.

En particulier, l'utilisateur peut par le biais des moyens de commande et d'interface 14 assigner une puissance de consigne Pc à chaque foyer de cuisson recouvert d'un récipient.In particular, the user can, by means of control and interface means 14, assign a setpoint power P c to each cooking zone covered with a receptacle.

La figure 2 représente, un autre type de table de cuisson 15 à induction adaptée à mettre en œuvre la présente invention. La table de cuisson 15 est dans cet exemple de réalisation une table dit matricielle, c'est-à-dire sans foyers de cuisson prédéfinis.The figure 2 shows another type of induction hob suitable for implementing the present invention. The cooking hob 15 is in this exemplary embodiment a so-called matrix hob, that is to say without predefined cooking zones.

Cette table de cuisson 15 comprend des moyens de chauffage constitués d'inducteurs 17 répartis dans un plan de cuisson 16.This hob 15 comprises heating means consisting of inductors 17 distributed in a hob 16.

Ces inducteurs 17 sont répartis suivant une trame bidimensionnelle sous le plan de cuisson 16 de la table de cuisson 15.These inductors 17 are distributed in a two-dimensional grid under the cooking surface 16 of the cooking hob 15.

Ils sont disposés côte à côte de manière à couvrir l'ensemble de la surface du plan de cuisson 16.They are arranged side by side so as to cover the entire surface of the hob 16.

Dans cet exemple, les inducteurs 17 sont disposés en quinconce.In this example, the inductors 17 are staggered.

Dans d'autres modes de réalisation, les inducteurs peuvent être disposés selon une répartition en lignes et colonnes, c'est-à-dire selon une disposition en matrice.In other embodiments, the inductors can be arranged in a distribution in rows and columns, that is to say in a matrix arrangement.

Lorsqu'un récipient est placé sur le plan de cuisson 16, une zone de chauffe Z est formée à partir de la détection des inducteurs 17 recouverts par le récipient. Les zones de chauffe Z sont définies au cas par cas par la position du récipient en vis-à-vis d'un sous-ensemble d'inducteurs 17 disposés sous le plan de cuisson 16. Une zone de chauffe Z peut ainsi être formée d'un ou plusieurs inducteurs.When a receptacle is placed on the cooking surface 16, a heating zone Z is formed from the detection of the inductors 17 covered by the receptacle. The heating zones Z are defined on a case-by-case basis by the position of the receptacle facing a subassembly of inductors 17 arranged under the cooking surface 16. A heating zone Z can thus be formed by 'one or more inductors.

Chaque inducteur 17 de la table de cuisson 15 peut ainsi être commandé indépendamment et mis en fonctionnement uniquement lorsqu'un récipient recouvre au moins une partie de cette inducteur.Each inductor 17 of the hob 15 can thus be controlled independently and put into operation only when a receptacle covers at least part of this inductor.

La table de cuisson 15 comporte de manière connue, comme à l'exemple de réalisation de la figure 1, à la fois une carte de contrôle et de commande de puissance adaptée à supporter l'ensemble des moyens électroniques et informatiques nécessaires au contrôle de la table de cuisson 15, et des moyens de commande et d'interface avec l'utilisateur, permettant notamment à l'utilisateur de commander en puissance et en durée le fonctionnement de chaque zone de chauffe Z.The hob 15 comprises in a known manner, as in the embodiment of the figure 1 , both a control and power command card adapted to support all the electronic and computer means necessary for the control of the hob 15, and control and interface means with the user, allowing in particular the user to control the power and duration of the operation of each Z heating zone.

La structure d'une telle table de cuisson et le montage des inducteurs n'ont pas besoin d'être décrits plus en détail ici.The structure of such a hob and the mounting of the inductors need not be described in more detail here.

Bien entendu, l'invention s'applique également aux tables flexibles, c'est-à-dire comprenant une partie matricielle ou sans foyer prédéfini, et une partie à foyers prédéfinis.Of course, the invention also applies to flexible tables, that is to say comprising a matrix part or without a predefined focus, and a part with predefined focal points.

La figure 3 illustre un mode de réalisation d'un dispositif d'alimentation à onduleur adapté à alimenter un inducteur.The figure 3 illustrates an embodiment of an inverter power supply device adapted to power an inductor.

Dans ce schéma, une inductance L représente à la fois l'inductance des inducteurs et celle du récipient à chauffer placé en vis-à-vis.In this diagram, an inductance L represents both the inductance of the inductors and that of the vessel to be heated placed opposite.

Le système constitué par le récipient et le(s) inducteur(s) du foyer peut ainsi être schématisé par une inductance L.The system constituted by the receptacle and the inductor (s) of the hearth can thus be schematized by an inductor L.

Le circuit résonant comporte également un condensateur C monté en parallèle avec l'inductance L.The resonant circuit also comprises a capacitor C mounted in parallel with the inductor L.

Le circuit résonant ainsi constitué est alimenté par un dispositif d'alimentation à onduleur comportant ici un unique élément de commutation Com ou élément de puissance. Chaque inducteur est par exemple piloté en puissance par un élément de commutation Com selon une puissance de consigne Pc associée audit inducteur.The resonant circuit thus formed is supplied by an inverter power supply device comprising here a single switching element Com or power element. Each inductor is for example controlled in power by a switching element Com according to a setpoint power P c associated with said inductor.

L'élément de commutation Com est ici un interrupteur du type d'un transistor commandé en tension, notamment un interrupteur IGBT ou IGBT (acronyme du terme anglais "Insulated Gate Bipolar Transistors"). The switching element Com is here a switch of the type of a voltage-controlled transistor, in particular an IGBT or IGBT switch (acronym for the English term " Insulated Gate Bipolar Transistors ") .

L'élément de commutation est monté en série avec le circuit résonant L, C et une diode de roue libre D est montée en parallèle avec l'élément de commutation.The switching element is connected in series with the resonant circuit L, C and a freewheeling diode D is connected in parallel with the switching element.

Un tel dispositif d'alimentation à onduleur fonctionne selon une fréquence de commutation correspondant à la fréquence de commutation de l'élément de commutation. La fréquence de commutation du dispositif d'alimentation correspond à une période de commande ou de commutation T.Such an inverter power supply device operates at a switching frequency corresponding to the switching frequency of the switching element. The switching frequency of the power supply device corresponds to a control or switching period T.

En modifiant la fréquence de commutation de l'élément de commutation, il est possible d'ajuster la puissance instantanée délivrée par les inducteurs à un récipient de cuisson.By changing the switching frequency of the switching element, it is possible to adjust the instantaneous power delivered by the inductors to a cooking vessel.

Le montage d'un tel dispositif d'alimentation à onduleur, comportant l'interrupteur IGBT et la diode de roue libre D, et commandé selon une fréquence de commutation (ou période de commutation ou commande T) est utilisé communément dans le domaine des appareils de cuisson à induction et n'a pas besoin d'être décrit plus en détails ici.The assembly of such an inverter power supply device, comprising the IGBT switch and the freewheeling diode D, and controlled according to a switching frequency (or switching period or control T) is commonly used in the field of appliances. induction cooking and does not need to be described in more detail here.

Dans d'autres exemples de réalisation, l'élément de commutation Com peut être d'un autre type, par exemple un transistor à effet de champ à grille isolée (MOSFET), ou encore un transistor bipolaire.In other exemplary embodiments, the switching element Com may be of another type, for example an insulated gate field effect transistor (MOSFET), or else a bipolar transistor.

La présente invention s'applique particulièrement aux tables dans lesquelles chaque inducteur est associé à un unique élément de commutation Com, par exemple aux tables mono IGBT. Bien entendu, l'invention peut s'appliquer dans le cas de montages différents, par exemple un montage en demi-pont.The present invention applies particularly to tables in which each inductor is associated with a single switching element Com, for example to mono IGBT tables. Of course, the invention can be applied in the case of different assemblies, for example a half-bridge assembly.

La table de cuisson selon l'invention comporte en outre un capteur de température CT (non représenté ici). Le capteur de température CT peut être par exemple disposé à proximité des éléments de commutation Com, de la carte la mère et/ou de l'échangeur thermique de la table de cuisson.The hob according to the invention further comprises a temperature sensor C T (not shown here). The temperature sensor C T can for example be placed near the switching elements Com, the motherboard and / or the heat exchanger of the hob.

Le capteur de température CT est adapté à mesurer une température Tm représentative de la température de l'ensemble des éléments de commutation Com.The temperature sensor C T is suitable for measuring a temperature T m representative of the temperature of all the switching elements Com.

La table de cuisson fonctionne selon un procédé de commande permettant lors d'un échauffement dans les éléments de commutation Com, d'identifier le ou les éléments de commutation Com à l'origine dudit échauffement et d'agir sur eux afin de faire baisser la température Tm. Le procédé de commande comprend plusieurs étapes.The hob operates according to a control method making it possible, during a heating in the switching elements Com, to identify the switching element (s) Com at the origin of said heating and to act on them in order to reduce the temperature. temperature T m . The ordering method comprises several steps.

Une première étape consiste à détecter lorsque la valeur de température Tm mesurée par le capteur de température CT est supérieure ou égale à un seuil d'alerte Ts. Cette première étape est réalisée par le capteur de température CT qui par exemple peut envoyer un signal lorsque le seuil d'alerte Ts est dépassé.A first step consists in detecting when the temperature value T m measured by the temperature sensor C T is greater than or equal to a warning threshold T s . This first step is performed by the temperature sensor C T which for example can send a signal when the alert threshold T s is exceeded.

Si la valeur de la température Tm mesurée atteint ou dépasse le seuil d'alerte Ts, une deuxième étape du procédé de commande est alors opérée. Cette deuxième étape consiste à déterminer, pour chaque élément de commutation Com, sur une période de temps prédéfinie Tf, un nombre de commutations Nc à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant Is ou de tension Us préfixé. Par exemple, pour un interrupteur IGBT, ce sont les commutations à courants élevés qui sont déterminés. Pour un MOSFET, la détermination vise les commutations à tension élevées.If the measured value of the temperature T m reaches or exceeds the alert threshold T s , a second step of the control method is then carried out. This second step consists in determining, for each switching element Com, over a predefined period of time Tf, a number of switching operations N c at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum current threshold I s or of voltage U s prefixed. For example, for an IGBT switch, these are the high current switching which are determined. For a MOSFET, the determination is aimed at high voltage switching.

Par souci de simplification, on désigne les commutations à une valeur de courant ou tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant Is ou de tension Us préfixé, « les commutations à une valeur de courant ou de tension élevé » ou « les commutations à courant ou tension élevé ».For the sake of simplicity, we designate switchings at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum threshold of current I s or voltage U s prefixed, "switchings at a high current or voltage value" or " high current or high voltage switching ”.

Ainsi, le but de la deuxième étape est de détecter les éléments de commutation Com exposés à des courants ou tensions élevés lors des commutations. Plus l'élément de commutation Com est exposé à des pics de courant ou de tension, plus il est susceptible de chauffer.Thus, the aim of the second step is to detect the switching elements Com exposed to high currents or voltages during switching. The more the Com switching element is exposed to current or voltage spikes, the more likely it is to heat up.

La détection des éléments de commutation Com à courants ou tensions élevés peut être effectuée par tout moyen connu. Un exemple, reposant sur la génération d'un signal SWITCH lorsque la valeur du courant atteint le seuil maximal de courant Is préfixé, est décrit plus loin dans ce document.The detection of switching elements Com with high currents or voltages can be carried out by any known means. An example, based on the generation of a SWITCH signal when the value of the current reaches the maximum current threshold I s prefixed, is described later in this document.

Une troisième étape du procédé de commande consiste ensuite à identifier au moins un élément de commutation Com générant un échauffement en fonction du nombre de commutations Nc déterminé à la deuxième étape pour chaque un élément de commutation Com.A third step of the control method then consists in identifying at least one switching element Com generating a heating as a function of the number of switching operations N c determined in the second step for each one switching element Com.

En particulier, plus le nombre de commutations Nc d'un élément de commutation Com à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement au seuil maximal de courant Is ou de tension Us préfixé est élevé, plus ledit élément de commutation Com est susceptible de générer un échauffement.In particular, the higher the number of switchings N c of a switching element Com at a current or voltage value greater than or equal respectively to the maximum threshold of current I s or of voltage U s prefixed, the higher the said switching element Com is susceptible to overheating.

Enfin, une quatrième étape du procédé de commande consiste à réduire la puissance de consigne Pc associée à l'inducteur piloté par le ou les éléments de commutation Com générant un échauffement identifié(s) à la troisième étape.Finally, a fourth step of the control method consists in reducing the setpoint power P c associated with the inductor controlled by the switching element or elements Com generating a heating identified in the third step.

La puissance de consigne Pc peut être diminuée une ou plusieurs fois jusqu'à l'obtention d'une température des éléments de commutation Com acceptable et/ou d'un nombre acceptable de commutations du ou des éléments de commutation Com commandés ayant généré de l'échauffement.The setpoint power P c can be reduced one or more times until an acceptable temperature of the switching elements Com is obtained and / or an acceptable number of switching operations of the controlled switching element (s) Com having generated warming up.

La diminution de la puissance de consigne Pc peut être effectué par tout moyen connu, par exemple par découpage.The reduction in the setpoint power P c can be carried out by any known means, for example by chopping.

L'amplitude de diminution de la puissance de consigne Pc peut être constante. Par exemple, la puissance de consigne Pc peut être diminuée de 12,5W pour chaque inducteur piloté par un élément de commutation Com générant de l'échauffement.The amplitude of the decrease in the setpoint power P c can be constant. For example, the setpoint power P c can be reduced by 12.5W for each inductor controlled by a switching element Com generating heating.

Dans un autre exemple de réalisation, l'amplitude de la diminution de la puissance de consigne Pc peut être fonction du nombre d'inducteurs en fonctionnement. En particulier, l'amplitude de la puissance de consigne Pc peut diminuer lorsque le nombre d'inducteurs en fonctionnement augmente.In another exemplary embodiment, the amplitude of the decrease in the setpoint power P c can be a function of the number of inductors in operation. In particular, the amplitude of the setpoint power P c can decrease when the number of operating inductors increases.

Suite à la diminution de la puissance de consigne Pc associée à l'élément de commutation Com, et si la température Tm mesurée descend en-dessous du seuil d'alerte Ts, l'élément de commutation Com peut revenir à la puissance de consigne initiale. Cette étape peut se faire soit graduellement, soit de manière instantanée.Following the reduction in the setpoint power P c associated with the switching element Com, and if the measured temperature T m drops below the alert threshold T s , the switching element Com can return to power. initial setpoint. This step can be done either gradually or instantly.

La troisième étape ou étape d'identification est décrite plus en détails ci-après, selon deux exemples de réalisation.The third step or identification step is described in more detail below, according to two exemplary embodiments.

Selon un premier exemple de réalisation, l'étape d'identification consiste dans un premier temps en l'acquisition d'un nombre total de commutations NT, pour chaque élément de commutation Com, sur la période de temps prédéfinie Tf.According to a first exemplary embodiment, the identification step consists firstly in acquiring a total number of switchings N T , for each switching element Com, over the predefined period of time Tf.

Puis dans un second temps, un ratio Rc est calculé entre le nombre de commutations Nc déterminé et le nombre total de commutations NT pour chaque élément de commutation Com. Autrement dit, un ratio Rc est calculé sur la période de temps prédéfinie Tf entre le nombre de commutations Nc où l'élément de commutation Com a été exposé à un pic de courant ou de tension et le nombre total de commutations NT.Then in a second step, a ratio R c is calculated between the determined number of switchings N c and the total number of switchings N T for each switching element Com. In other words, a ratio R c is calculated over the predefined period of time Tf between the number of switchings N c where the switching element Com has been exposed to a current or voltage peak and the total number of switchings N T.

Ce ratio Rc calculé est ensuite comparé à un ratio seuil Rs. Le ratio seuil Rs est prédéfini, par exemple par essai.This calculated ratio R c is then compared with a threshold ratio R s . The threshold ratio R s is predefined, for example by test.

Le calcul du ratio Rc peut être effectué sur une moyenne glissante sur la période de temps prédéfinie Tf. Autrement dit, le calcul peut se faire sur des périodes de temps inférieures à la période de temps prédéfinie, lesdites périodes de temps se recoupant.The calculation of the ratio R c can be carried out on a sliding average over the predefined period of time Tf. In other words, the calculation can be done on periods of time less than the predefined period of time, said periods of time overlapping.

A titre d'exemple, on peut effectuer le calcul du ratio Rc toutes les 3,3 secondes en considérant le nombre de commutations sur les dernières 15 secondes. Dans un exemple de réalisation, le nombre de commutations est de 450 000 sur la période de mesure glissante de 15 secondes. Si dans cette période de temps, le nombre de commutations Nc à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant Is ou de tension Us préfixé est de 420 000, le ratio Rc est alors égal 0.93.By way of example, the ratio R c can be calculated every 3.3 seconds by considering the number of switchings over the last 15 seconds. In an exemplary embodiment, the number of switchings is 450,000 over the sliding measurement period of 15 seconds. If in this period of time, the number of switchings N c at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum threshold of current I s or of voltage U s prefixed is 420,000, the ratio R c is then equal 0.93.

Le ratio seuil Rs peut être compris entre 0,90 et 0,95. Cette plage de valeur présente un bon compris entre réduction des performances de l'inducteur acceptables et un effet significatif sur la température de l'élément de commutation Com.The threshold ratio R s can be between 0.90 and 0.95. This range of values has a good value between a reduction in acceptable inductor performance and a significant effect on the temperature of the switching element Com.

Le ratio seuil Rs peut être fixe ou variable.The threshold ratio R s can be fixed or variable.

En particulier, le ratio seuil Rs peut diminuer lorsque le nombre d'éléments de commutation Com en fonctionnement dans la table de cuisson à induction augmente. Par exemple, le ratio seuil Rs peut être de 0,95 lorsque deux éléments de commutation Com sont actifs, de 0,93 lorsque trois éléments de commutation Com sont actifs et de 0,90 lorsque quatre éléments de commutation Com sont actifs.In particular, the threshold ratio R s can decrease when the number of switching elements Com in operation in the induction hob increases. For example, the threshold ratio R s may be 0.95 when two Com switching elements are active, 0.93 when three Com switching elements are active, and 0.90 when four Com switching elements are active.

Dans un autre exemple de réalisation, le ratio seuil Rs peut diminuer lorsque la valeur de la température Tm mesurée dans les éléments de commutation Com augmente. Par exemple, le ratio seuil peut être égal à 0,95 lorsque la température Tm mesurée est comprise entre 70°C et 80°C, de 0,93 lorsque la température Tm mesurée est comprise entre 80°C et 90°C, et de 0,91 lorsque la température Tm mesurée est supérieure à 90°.In another exemplary embodiment, the threshold ratio R s can decrease when the value of the temperature T m measured in the switching elements Com increases. For example, the threshold ratio can be equal to 0.95 when the measured temperature T m is between 70 ° C and 80 ° C, 0.93 when the measured temperature T m is between 80 ° C and 90 ° C , and 0.91 when the measured temperature T m is greater than 90 °.

Le calcul du ratio seuil Rs en fonction du nombre d'éléments de commutation Com en fonction de la température Tm mesurée peuvent être effectués dans deux modes de réalisation distincts ou peuvent être combinés. Dans ce dernier cas, le calcul du ratio seuil Rs peut prendre en compte à la fois la variation du nombre d'éléments de commutation Com et la variation de la température Tm mesurée.The calculation of the threshold ratio R s as a function of the number of switching elements Com as a function of the temperature T m measured can be carried out in two distinct embodiments or can be combined. In the latter case, the calculation of the threshold ratio R s can take into account both the variation in the number of switching elements Com and the variation in the temperature T m measured.

Enfin, lorsque le ratio Rc calculé pour un élément de commutation Com est supérieur ou égal au ratio seuil Rs, ledit élément de commutation Com est identifié comme étant un élément de commutation Com générant un échauffement.Finally, when the ratio R c calculated for a switching element Com is greater than or equal to the threshold ratio R s , said switching element Com is identified as being a switching element Com generating a heating.

La puissance de consigne Pc de l'inducteur piloté par l'élément de commutation Com générant un échauffement est alors diminuée.The setpoint power P c of the inductor controlled by the switching element Com generating a heating is then reduced.

Selon un deuxième exemple de réalisation, l'étape d'identification consiste dans un premier temps en le calcul pour chaque élément de commutation Com d'une fréquence d'apparition Fc de commutations à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant Is ou de tension Us à partir du nombre de commutations Nc déterminé sur la période de temps prédéfinie Tf.According to a second exemplary embodiment, the identification step consists firstly in the calculation for each switching element Com of a frequency of occurrence F c of switching at a current or voltage value greater than or equal respectively at a maximum current I s or voltage U s threshold from the number of switchings N c determined over the predefined period of time Tf.

Autrement dit, le nombre de commutations Nc à une valeur de courant ou de tension élevé est déterminé pour chaque élément de commutation Com sur la période de temps prédéfinie Tf. Cela permet de calculer la fréquence des commutations à une valeur de courant ou de tension élevé sur la période de temps prédéfinie Tf.In other words, the number of switchings N c at a high current or voltage value is determined for each switching element Com over the predefined period of time T f . This makes it possible to calculate the frequency of switching at a high current or voltage value over the predefined period of time T f .

A titre d'exemple, s'il y a eu 380 000 commutations à une tension ou courant élevé sur les 15 dernières secondes, alors la fréquence d'apparition Fc est de 25 333.By way of example, if there have been 380,000 switchings at a high voltage or current over the last 15 seconds, then the frequency of occurrence F c is 25 333.

Puis dans un second temps, la fréquence d'apparition Fc calculée est comparée avec une fréquence seuil Fs. La fréquence seuil Fs est préfixée, par exemple par essai.Then in a second step, the calculated frequency of appearance F c is compared with a threshold frequency F s . The threshold frequency F s is prefixed, for example by test.

La fréquence seuil Fs peut être comprise entre 27 000 et 28 500. Cette plage de valeur présente un bon compris entre réduction des performances de l'inducteur acceptables et un effet significatif sur la température de l'élément de commutation Com.The threshold frequency F s can be between 27,000 and 28,500. This value range has a good range between a reduction in the acceptable performance of the inductor and a significant effect on the temperature of the switching element Com.

De même que pour le ratio seuil Rs, la fréquence seuil Fs peut être fixe ou variable. En particulier, la fréquence seuil Fs peut diminuer lorsque le nombre d'éléments de commutation Com en fonctionnement augmente. Par exemple, la fréquence seuil Fs peut être de 28 500 lorsque deux inducteurs sont actifs, de 27 750 lorsque trois éléments de commutation Com sont actifs et de 27 000 lorsque quatre éléments de commutation Com sont actifs.As for the threshold ratio R s , the threshold frequency F s can be fixed or variable. In particular, the threshold frequency F s can decrease when the number of switching elements Com in operation increases. For example, the threshold frequency F s can be 28,500 when two inductors are active, 27 750 when three Com switching elements are active and 27,000 when four Com switching elements are active.

La fréquence seuil Fs peut également diminuer lorsque la valeur de la température Tm mesurée dans les éléments de commutation Com augmente. Par exemple, la fréquence seuil Fs peut être égale à 28 500 lorsque la température Tm mesurée est comprise entre 70°C et 80°C, de 27 500 lorsque la température Tm mesurée est comprise entre 80°C et 90°C, et de 26 500 lorsque la température Tm mesurée est supérieure à 90°.The threshold frequency F s can also decrease when the value of the temperature T m measured in the switching elements Com increases. For example, the threshold frequency F s can be equal to 28,500 when the measured temperature T m is between 70 ° C and 80 ° C, 27,500 when the measured temperature T m is between 80 ° C and 90 ° C , and 26,500 when the measured temperature T m is greater than 90 °.

Le calcul de la fréquence seuil Fs en fonction du nombre d'éléments de commutation Com et de la température Tm mesurée peuvent être effectués dans deux modes de réalisation distincts ou peuvent être combinés. Dans ce dernier cas, le calcul de la fréquence seuil Fs peut prendre en compte à la fois la variation du nombre d'éléments de commutation Com et la variation de la température Tm mesurée.The calculation of the threshold frequency F s as a function of the number of switching elements Com and of the temperature T m measured can be carried out in two distinct embodiments or can be combined. In the latter case, the calculation of the threshold frequency F s can take into account both the variation in the number of switching elements Com and the variation in the temperature T m measured.

Enfin, lorsque la fréquence d'apparition Fc calculée pour un élément de commutation Com est supérieure ou égale à la fréquence seuil, ledit élément de commutation Com est identifié comme étant un élément de commutation Com générant un échauffement.Finally, when the appearance frequency F c calculated for a switching element Com is greater than or equal to the threshold frequency, said switching element Com is identified as being a switching element Com generating heating.

La puissance de consigne Pc de l'inducteur piloté par l'élément de commutation Com générant un échauffement est alors diminuée.The setpoint power P c of the inductor controlled by the switching element Com generating a heating is then reduced.

L'amplitude de la diminution de la puissance de consigne Pc peut être définie en fonction du ratio seuil Rs ou de la fréquence seuil Fs. En effet, ladite amplitude peut augmenter lorsque ledit ratio seuil Rs ou ladite fréquence seuil Fs augmente.The amplitude of the decrease in the setpoint power P c can be defined as a function of the threshold ratio R s or of the threshold frequency F s . Indeed, said amplitude can increase when said threshold ratio R s or said threshold frequency F s increases.

Dans les deux exemples de réalisation de l'étape d'identification décrits ci-dessus (par calcul d'un ratio Rc ou par calcul d'une fréquence d'apparition Fc), les valeurs du ratio seuil Rs et de la fréquence seuil Fs peuvent être calculées respectivement par rapport à une valeur de ratio initial ou de fréquence d'apparition initiale à laquelle sont appliqués un ou plusieurs coefficients de correction. Les coefficients de correction dépendent notamment du nombre d'éléments en fonctionnement et/ou de la température des éléments de commutation Com.In the two embodiments of the identification step described above (by calculating a ratio R c or by calculating a frequency of occurrence F c ), the values of the threshold ratio R s and of the threshold frequency F s can be calculated respectively with respect to an initial ratio value or initial frequency of appearance to which one or more correction coefficients are applied. The correction coefficients depend in particular on the number of elements in operation and / or on the temperature of the switching elements Com.

Les coefficients applicables en fonction du nombre d'éléments de commutation Com actifs et/ou de la température de l'électronique peuvent également être stockés grâce à des moyens de stockage de la table de cuisson, et appliqués au besoin.The coefficients applicable as a function of the number of active switching elements Com and / or of the temperature of the electronics can also be stored by means of storage means of the hob, and applied as needed.

Dans un mode de réalisation, plusieurs ratios seuils Rs ou fréquences seuils Fs peuvent être préfixé(e)s. Dans ce cas, la diminution de la puissance de consigne Pc associée peut être plus élevée lorsque le ratio Rc calculé ou la fréquence d'apparition Fc calculée atteint les ratios seuils les plus élevés. Autrement dit, plus l'élément de commutation Com chauffe, plus l'amplitude de diminution de la puissance de consigne Pc associée est élevée.In one embodiment, several threshold ratios R s or threshold frequencies F s can be prefixed. In this case, the decrease in the associated setpoint power P c may be greater when the calculated ratio R c or the calculated frequency of occurrence F c reaches the highest threshold ratios. In other words, the more the switching element Com heats up, the greater the amplitude of reduction of the associated setpoint power P c.

Lorsqu'un inducteur est arrêté ou que sa consigne de puissance est modifiée, l'évolution de la température des éléments de commutation Com change et peut diminuer. Cela peut modifier le ratio seuil Rs ou la fréquence seuil Fs lorsque le procédé de commande est réitéré. Cette hystérésis permet d'éviter l'instabilité des dispositifs d'alimentation.When an inductor is stopped or its power setpoint is modified, the evolution of the temperature of the switching elements Com changes and may decrease. This can modify the threshold ratio R s or the threshold frequency F s when the control process is repeated. This hysteresis makes it possible to avoid instability of the power supply devices.

Dans l'exemple décrit précédemment, lorsque la température Tm mesurée atteint ou dépasse le seuil d'alerte Ts, la puissance de consigne Pc est diminuée uniquement pour le ou les inducteurs pilotés par le ou les éléments de commutation Com générant de l'échauffement.In the example described above, when the measured temperature T m reaches or exceeds the alert threshold T s , the setpoint power P c is reduced only for the inductor (s) controlled by the switching element (s) Com generating l 'warming up.

Néanmoins, il est possible de diminuer d'une certaine amplitude la puissance de consigne Pc de tous les inducteurs en fonctionnement, et de diminuer d'une amplitude supérieure la puissance de consigne Pc associée à l'élément ou aux éléments de commutation Com générant de l'échauffement. En particulier, il est possible de diminuer d'une amplitude supérieure la puissance de consigne Pc des inducteurs pilotés par les éléments de commutation Com ayant les ratios ou les fréquences mesurées supérieures aux ratios seuils Rs ou fréquences seuils Fs, ou ayant les ratios ou fréquences les plus élevé(e)s.Nevertheless, it is possible to reduce by a certain amplitude the setpoint power P c of all the inductors in operation, and to reduce by a greater amplitude the setpoint power P c associated with the switching element or elements Com generating overheating. In particular, it is possible to reduce by a greater amplitude the setpoint power P c of the inductors controlled by the switching elements Com having ratios or measured frequencies greater than the threshold ratios R s or threshold frequencies F s , or having the highest ratios or frequencies.

La diminution globale de la puissance de consigne Pc de tous les inducteurs en fonctionnement peut être opérée lorsque la température Tm mesurée atteint une valeur de température critique. La température critique est supérieure au seuil d'alerte Ts et peut constituer une sécurité supplémentaire pour la table de cuisson. Par exemple, pour une température Tm mesurée supérieure à une température critique de 70°C, le procédé de commande peut comprendre une étape de diminution de la puissance de consigne Pc de tous les inducteurs en fonctionnement.The overall reduction in the setpoint power P c of all the inductors in operation can be effected when the measured temperature T m reaches a critical temperature value. The critical temperature is greater than the alert threshold T s and may constitute additional safety for the hob. For example, for a measured temperature T m above a critical temperature of 70 ° C., the control method may include a step of reducing the setpoint power P c of all the inductors in operation.

La figure 4 illustre un dispositif de détermination comprenant en particulier des moyens de mesure du courant i circulant dans un interrupteur IGBT et une diode de roue libre D. En particulier, ce dispositif de détermination permet de déterminer lorsque le courant dans l'interrupteur IGBT dépasse le seuil maximal de courant Is préfixé (deuxième étape du procédé de commande selon l'invention).The figure 4 illustrates a determination device comprising in particular means for measuring the current i flowing in an IGBT switch and a freewheeling diode D. In particular, this determination device makes it possible to determine when the current in the IGBT switch exceeds the maximum threshold of pre-set current I s (second step of the control method according to the invention).

Dans cet exemple, les moyens de mesure du courant sont réalisés au moyen d'un transformateur d'intensité 20.In this example, the means for measuring the current are produced by means of a current transformer 20.

La valeur de la tension aux bornes d'une résistance de charge R1, placée en sortie du transformateur d'intensité 20, correspond à l'image du courant i circulant dans l'interrupteur IGBT ou la diode de roue libre D.The value of the voltage at the terminals of a load resistor R1, placed at the output of the current transformer 20, corresponds to the image of the current i flowing in the IGBT switch or the freewheeling diode D.

Ces moyens de mesure 20 sont associés à des moyens de détection 30 d'un pic du courant i circulant dans l'interrupteur IGBT.These measuring means 20 are associated with means 30 for detecting a peak of the current i flowing in the IGBT switch.

Ces moyens de détection 30 comprennent notamment une diode du type Zener D1 montée en parallèle du transformateur d'intensité 20.These detection means 30 notably comprise a diode of the Zener type D1 connected in parallel with the current transformer 20.

La tension d'avalanche de la diode de type Zener D1 est sensiblement égale à la valeur de la tension en sortie du transformateur d'intensité 20 lorsque le courant i circulant dans l'interrupteur IGBT est sensiblement égal à un seuil maximal de courant Is préfixé, admissible dans l'interrupteur IGBT.The avalanche voltage of the Zener type diode D1 is approximately equal to the value of the voltage at the output of the current transformer 20 when the current i flowing in the IGBT switch is approximately equal to a maximum current threshold I s prefixed, admissible in the IGBT switch.

Les moyens de détection 30 comportent, en outre, une seconde diode D2 montée en série avec la diode Zener D1 et en opposition par rapport à la diode Zener D1.The detection means 30 further comprise a second diode D2 connected in series with the Zener diode D1 and in opposition with respect to the Zener diode D1.

Les moyens de détection 30 comportent en outre une résistance R2, montée en série avec les deux diodes D1, D2.The detection means 30 further include a resistor R2, mounted in series with the two diodes D1, D2.

Des moyens de génération 40 d'un signal de niveau SWITCH sont associés aux moyens de détection 30. Les moyens de génération 40 sont configurés pour générer un signal de niveau SWITCH destiné à informer à des moyens de contrôle, typiquement réalisés par un microprocesseur 50, si le courant i circulant dans l'élément de commutation a atteint ou pas le seuil maximal de courant préfixé.Means 40 for generating a SWITCH level signal are associated with the detection means 30. The generation means 40 are configured to generate a SWITCH level signal intended to inform control means, typically produced by a microprocessor 50, if the current i flowing in the switching element has or has not reached the preset maximum current threshold.

Les moyens de génération 40 comportent un deuxième élément de commutation T1 commandé par un signal de commande FREQUENCY ayant une période égale à la période de commutation T et étant représentative de la commande de l'interrupteur IGBT.The generation means 40 comprise a second switching element T1 controlled by a control signal FREQUENCY having a period equal to the switching period T and being representative of the control of the switch IGBT.

Le deuxième élément de commutation T1 est monté en série de la résistance R2 et des deux diodes D1, D2 formant un circuit en parallèle avec le transformateur d'intensité 20.The second switching element T1 is connected in series with the resistor R2 and the two diodes D1, D2 forming a circuit in parallel with the current transformer 20.

Le deuxième élément de commutation T1 est ici un transistor bipolaire du type NPN.The second switching element T1 is here a bipolar transistor of the NPN type.

Les moyens de génération 40 comportent en outre des moyens de retard 41 montés entre le signal de commande FREQUENCY et le deuxième élément de commutation T1.The generation means 40 further include delay means 41 mounted between the control signal FREQUENCY and the second switching element T1.

Dans le mode de réalisation représenté, les moyens de retard 41 sont reliés à la base b du deuxième transistor T1.In the embodiment shown, the delay means 41 are connected to the base b of the second transistor T1.

Les moyens de retard 41 sont configurés pour générer une période de temps Tr (illustrée à la figure 4) au début d'une période de commutation T de l'interrupteur IGBT.The delay means 41 are configured to generate a period of time Tr (illustrated on figure 4 ) at the start of a switching period T of the IGBT switch.

Les moyens de retard 41 comportent une résistance de retard R3 reliée par une première borne à la base du deuxième transistor T1, et un condensateur de retard C1 monté entre la base et l'émetteur du deuxième transistor T1. Le signal de commande FREQUENCY est appliqué à la seconde borne de la résistance de retard R3.The delay means 41 comprise a delay resistor R3 connected by a first terminal to the base of the second transistor T1, and a delay capacitor C1 mounted between the base and the emitter of the second transistor T1. The FREQUENCY control signal is applied to the second terminal of the delay resistor R3.

Les moyens de génération 40 comportent en outre un troisième élément de commutation T2, étant ici un transistor bipolaire du même type que le deuxième transistor T1, c'est-à-dire de type NPN.The generation means 40 further include a third switching element T2, being here a bipolar transistor of the same type as the second transistor T1, that is to say of the NPN type.

Le troisième transistor T2 est monté entre une résistance de pull-up R5 et le potentiel de référence. La base du troisième transistor T2 est relié au collecteur du deuxième transistor T1 et à la résistance R2 des moyens de détection 30.The third transistor T2 is mounted between a pull-up resistor R5 and the reference potential. The base of the third transistor T2 is connected to the collector of the second transistor T1 and to the resistor R2 of the detection means 30.

Le signal de niveau SWITCH est pris entre le troisième transistor T2 (son collecteur) et la résistance de pull-up R5.The SWITCH level signal is taken between the third transistor T2 (its collector) and the pull-up resistor R5.

Finalement, un condensateur de sortie C2 est monté à la sortie du troisième transistor T2, en parallèle. Le condensateur de sortie C2 forme avec la résistance de pull-up R5 des moyens de maintien 42 du signal de niveau SWITCH à un état prédéfini indiquant que le courant i circulant dans l'interrupteur IGBT présente une valeur égale au seuil maximal de courant préfixé. Le condensateur de sortie C2 et la résistance de pull-up R5 présentent des valeurs telles que le signal de niveau SWITCH reste à l'état prédéfini pendant une période de commutation (ou de découpage) de l'interrupteur IGBT.Finally, an output capacitor C2 is connected at the output of the third transistor T2, in parallel. The output capacitor C2 forms with the pull-up resistor R5 means for maintaining 42 the level signal SWITCH in a predefined state indicating that the current i flowing in the switch IGBT has a value equal to the maximum preset current threshold. The output capacitor C2 and the pull-up resistor R5 have values such that the level signal SWITCH remains in the predefined state during a switching (or chopping) period of the IGBT switch.

On va décrire à présent le fonctionnement des moyens de détection 30 d'un pic du courant circulant dans l'interrupteur IGBT et des moyens de génération 40 d'un signal de niveau SWITCH.The operation of the means 30 for detecting a peak in the current flowing in the IGBT switch and of the means 40 for generating a SWITCH level signal will now be described.

Les moyens de détection 30 sont configurés pour détecter un courant i dont la valeur est sensiblement égale au seuil maximal de courant Is préfixé, correspondant à la valeur de courant admissible dans l'interrupteur IGBT.The detection means 30 are configured to detect a current i whose value is substantially equal to the maximum preset current threshold I s , corresponding to the admissible current value in the IGBT switch.

Cette valeur seuil maximale prédéterminée est strictement positive.This predetermined maximum threshold value is strictly positive.

Pour des interrupteurs IGBT classiques, cette valeur seuil maximale prédéterminée est supérieure ou égale à 40 A, et de préférence supérieure à 60 A.For conventional IGBT switches, this predetermined maximum threshold value is greater than or equal to 40 A, and preferably greater than 60 A.

Les moyens de génération 40 sont configurés pour générer un signal de niveau SWITCH indiquant si les moyens de détection 30 ont détecté ou pas un pic de courant égal au seuil maximal de courant Is préfixé.The generation means 40 are configured to generate a SWITCH level signal indicating whether or not the detection means 30 have detected a current peak equal to the maximum current threshold I s prefixed.

Ainsi, le signal de niveau SWITCH est destiné à informer aux moyens de contrôle 50, si le courant i circulant dans l'interrupteur IGBT atteint ou pas le seuil maximal de courant Is préfixé.Thus, the level signal SWITCH is intended to inform the control means 50, whether the current i circulating in the switch IGBT reaches or not the maximum threshold of current I s prefixed.

Si un pic de courant égal au seuil maximal de courant Is préfixé est détecté lors d'une période de temps Tr au début de la période de commutation T, le signal de niveau SWITCH est à l'état bas. Dans le cas contraire, le signal de niveau SWITCH est à l'état haut.If a current peak equal to the preset maximum current threshold I s is detected during a period of time Tr at the start of the switching period T, the level signal SWITCH is in the low state. Otherwise, the SWITCH level signal is high.

Comme il sera décrit ci-dessous, les moyens de génération 40 sont contrôlés par un signal de commande FREQUENCY. Le signal de commande FREQUENCY est indicatif de la commande ou mise sur ON de l'interrupteur IGBT. Le signal de commande FREQUENCY présente un premier état lorsque l'interrupteur est commandé ou mis en conduction, et un second état lorsque l'interrupteur IGBT ne conduit pas.As will be described below, the generation means 40 are controlled by a control signal FREQUENCY. The control signal FREQUENCY is indicative of the command or set to ON of the IGBT switch. The FREQUENCY control signal has a first state when the switch is driven or turned on, and a second state when the IGBT switch is not conducting.

Le premier état peut être un état haut et le second état peut être un état bas.The first state can be a high state and the second state can be a low state.

Dans des cas où la diode de roue libre D conduit en début de période de commutation T, le signal de commande FREQUENCY passe à l'état haut après la mise en conduction de la diode de roue libre D et au plus tard à l'instant auquel la diode de roue libre D arrête de conduire. En effet, l'interrupteur IGBT est commandé ou dévient passant à un instant compris entre le début et la fin de la conduction de la diode de roue libre D.In cases where the freewheeling diode D conducts at the start of the switching period T, the control signal FREQUENCY goes high after the activation of the freewheeling diode D and at the latest at the instant which the freewheeling diode D stops driving. Indeed, the IGBT switch is controlled or deviates passing at an instant between the start and the end of the conduction of the freewheeling diode D.

Le signal de commande FREQUENCY est ici un signal ayant une période égale à la période de commutation T et correspond au signal de commande de l'interrupteur IGBT.The control signal FREQUENCY is here a signal having a period equal to the switching period T and corresponds to the control signal of the switch IGBT.

Autrement dit, le signal de commande FREQUENCY se trouve dans le premier état lorsque l'interrupteur IGBT se trouve en état ON et dans le second état lorsqu'il se trouve en état OFF.In other words, the control signal FREQUENCY is in the first state when the IGBT switch is in the ON state and in the second state when it is in the OFF state.

Lorsque la diode de roue libre est passante, et qu'un courant circule dans cette diode de roue libre D, la tension aux bornes de la résistance de charge R1 est négative.When the freewheeling diode is on, and a current flows in this freewheeling diode D, the voltage across the load resistor R1 is negative.

Compte tenu du montage de la diode D2, dans les moyens de détection 30, cette diode D2 est bloquée.Taking into account the mounting of the diode D2, in the detection means 30, this diode D2 is blocked.

Par conséquent, quel que soit l'état du signal de commande FREQUENCY, le troisième transistor T2 est bloqué et le signal de niveau SWITCH est par conséquent à l'état haut.Consequently, whatever the state of the control signal FREQUENCY, the third transistor T2 is blocked and the level signal SWITCH is consequently in the high state.

Lorsque l'interrupteur IGBT est passant, la tension aux bornes de la résistance de charge R1 est positive. Tant que la valeur du courant i dans l'interrupteur IGBT est inférieure au seuil maximal de courant Is préfixé, la diode de type Zener D1 est bloquée du fait du choix spécifique de sa tension d'avalanche.When the IGBT switch is on, the voltage across the load resistor R1 is positive. As long as the value of the current i in the IGBT switch is less than the preset maximum current threshold I s , the Zener type diode D1 is blocked due to the specific choice of its avalanche voltage.

En revanche, lorsque la valeur du courant i circulant dans l'interrupteur IGBT atteint le seuil maximal de courant Is préfixé, la tension aux bornes de la résistance de charge R1 devient supérieure à la tension d'avalanche de la diode Zener D1.On the other hand, when the value of the current i flowing in the switch IGBT reaches the maximum preset current threshold I s , the voltage at the terminals of the load resistor R1 becomes greater than the avalanche voltage of the Zener diode D1.

La diode de type Zener D1 devient alors passante.Zener type diode D1 then turns on.

On notera que l'interrupteur IGBT est passant pendant une période de temps nommé période de conduction Tc.It will be noted that the IGBT switch is on for a period of time called the conduction period Tc.

Lorsque la période de conduction Tc commence, c'est-à-dire lorsque l'interrupteur IGBT est commandé ou mis sur ON, le signal de niveau FREQUENCY est à l'état haut.When the conduction period Tc begins, that is to say when the IGBT switch is commanded or set to ON, the level signal FREQUENCY is high.

On notera que, comme indiqué ci-dessus, dans certains cas, en début de période de commutation T, la diode de roue libre D se met en état de conduction avant que l'interrupteur IGBT ne conduise, et dans d'autres cas l'élément de commutation se met directement en conduction.It will be noted that, as indicated above, in certain cases, at the start of the switching period T, the freewheeling diode D goes into a conduction state before the IGBT switch conducts, and in other cases l The switching element goes directly into conduction.

Lorsque le signal de commande FREQUENCY se trouve à l'état haut, les moyens de retard 41 comportant le condensateur C1 et la résistance R3, introduisent un temps de retard sur le signal de commande FREQUENCY qui contrôle le fonctionnement du deuxième élément de commutation ou transistor T1.When the control signal FREQUENCY is in the high state, the delay means 41 comprising the capacitor C1 and the resistor R3, introduce a delay time on the control signal FREQUENCY which controls the operation of the second switching element or transistor. T1.

On notera que les valeurs de la résistance R3 et du condensateur C1 sont sélectionnées de manière à ce que le deuxième transistor T1 ne devienne passant qu'après un délai prédéfini par rapport au passage à l'état haut du signal de commande FREQUENCY. Autrement dit, les moyens de retard 41 introduisent un retard sur le signal de commande FREQUENCY.It will be noted that the values of resistor R3 and of capacitor C1 are selected so that the second transistor T1 does not turn on until after a predefined delay relative to the passage to the high state of the control signal FREQUENCY. In other words, the delay means 41 introduce a delay on the control signal FREQUENCY.

Ce temps de retard correspond à la période de temps Tr (visible sur la figure 6) en début de la période de commande T de l'interrupteur IGBT (dans le cas représenté à la figure 6, la période de conduction Tc de l'interrupteur IGBT débute en même temps que la période de commutation T).This delay time corresponds to the time period Tr (visible on the figure 6 ) at the start of the control period T of the IGBT switch (in the case shown in figure 6 , the conduction period Tc of the IGBT switch begins at the same time as the switching period T).

La période de temps Tr est inférieure à la période de conduction Tc de l'interrupteur IGBT.The time period Tr is less than the conduction period Tc of the IGBT switch.

Le premier pic de courant généré dans l'élément de commutation à la mise sur ON de celui-ci a lieu en général dans les 0.5 microsecondes suivant la mise sur ON. Ceci est constaté par l'homme du métier connaissant les dispositifs d'alimentation à onduleur tel que celui représenté à la figure 3.The first current peak generated in the switching element when it is turned ON generally takes place within 0.5 microseconds after switching on. set to ON. This is seen by those skilled in the art knowing inverter power supply devices such as that shown in figure 3 .

Cette période pendant lequel a lieu le premier pic de courant est nommée Tpic (visible sur la figure 6) et correspond à la valeur minimale de la période de temps Tr en début de la période de commande.This period during which the first current peak takes place is called Tpic (visible on the figure 6 ) and corresponds to the minimum value of the time period Tr at the start of the control period.

Dans un mode de réalisation, la période de temps Tr est comprise entre une valeur minimale correspondant à la période minimale Tpic, et une valeur maximale correspondant à la période de conduction Tc de l'interrupteur IGBT. La période minimale Tpic correspond à la période de temps pendant laquelle le premier pic de courant généré dans l'élément de commutation à la mise en ON de celui-ci peut avoir lieu.In one embodiment, the time period Tr is between a minimum value corresponding to the minimum period Tpic, and a maximum value corresponding to the conduction period Tc of the IGBT switch. The minimum period Tpic corresponds to the period of time during which the first current peak generated in the switching element when it is turned ON can take place.

Pendant que le deuxième transistor T1 n'est pas passant, et que la diode de type Zener D1 est passante du fait que le courant i dans le transistor IGBT est supérieur à la tension d'avalanche de la diode de type Zener D1, un courant circule à travers la résistance R2 des moyens de détection 20 et se dirige à la base du troisième transistor T2.While the second transistor T1 is not on, and the Zener type diode D1 is on because the current i in the IGBT transistor is greater than the avalanche voltage of the Zener type diode D1, a current flows through the resistor R2 of the detection means 20 and goes to the base of the third transistor T2.

Ce troisième transistor T2 devient ainsi passant et le signal de niveau SWITCH passe à l'état bas, cet état indiquant que le courant i circulant dans l'interrupteur IGBT présente une valeur égale au seuil maximal de courant Is préfixé.This third transistor T2 thus becomes on and the level signal SWITCH goes low, this state indicating that the current i flowing in the switch IGBT has a value equal to the maximum current threshold I s prefixed.

Les moyens de maintien 42 formés par le condensateur de sortie C2 et la résistance de pull-up R5 montée en sortie du troisième transistor T2, sont sélectionnés de manière à ce que le signal de niveau SWITCH reste à l'état bas pendant au moins une période de commande T de l'interrupteur IGBT.The holding means 42 formed by the output capacitor C2 and the pull-up resistor R5 mounted at the output of the third transistor T2, are selected so that the level signal SWITCH remains in the low state for at least one control period T of the IGBT switch.

Ainsi, le microprocesseur 50 peut, à partir de l'état du signal de niveau SWITCH, détecter le pic de courant dans l'interrupteur IGBT, correspondant à une valeur de courant atteignant le seuil maximal de courant Is préfixé, générée pendant la période de temps Tr au début de la période de commande T de l'interrupteur IGBT.Thus, the microprocessor 50 can, from the state of the level signal SWITCH, detect the current peak in the IGBT switch, corresponding to a current value reaching the maximum preset current threshold I s , generated during the period time Tr at the start of the control period T of the IGBT switch.

La figure 5 illustre l'image de la tension aux bornes de la résistance de charge R1, le courant traversant la diode de type Zener D1, la tension collecteur-émetteur du deuxième transistor T1 et le signal de niveau SWITCH.The figure 5 illustrates the image of the voltage across the load resistor R1, the current flowing through the Zener type diode D1, the collector-emitter voltage of the second transistor T1 and the level signal SWITCH.

Dans l'exemple représenté, la tension aux bornes de la résistance de charge R1 est supérieure à la tension d'avalanche de la diode de type Zener D1 en fin de la période de conduction Tc de l'interrupteur IGBT.In the example shown, the voltage across the load resistor R1 is greater than the avalanche voltage of the Zener type diode D1 at the end of the conduction period Tc of the IGBT switch.

Comme illustré à la figure 5, lorsque la tension aux bornes de la résistance de charge R1 dépasse la tension d'avalanche de la diode de type Zener D1, la diode de type Zener D1 devient passante.As shown in figure 5 , when the voltage across the load resistor R1 exceeds the avalanche voltage of the Zener type diode D1, the Zener type diode D1 becomes conductive.

En outre, la tension collecteur-émetteur du deuxième transistor T1 reste nulle du fait que le signal de commande FREQUENCY est à l'état haut, le deuxième transistor T1 étant passant.In addition, the collector-emitter voltage of the second transistor T1 remains zero due to the fact that the control signal FREQUENCY is in the high state, the second transistor T1 being on.

Dans ces conditions, le signal de niveau SWITCH reste à l'état haut.Under these conditions, the SWITCH level signal remains high.

On notera que dans l'exemple illustré par la figure 5, le front montant du signal FREQUENCY correspondant à la commande de l'interrupteur IGBT, correspond à l'instant auquel la diode de roue libre D arrête sa conduction. Cet exemple représente ainsi, un cas dans lequel la période de conduction Tc de l'interrupteur IGBT est minimale.It will be noted that in the example illustrated by figure 5 , the rising edge of the FREQUENCY signal corresponding to the control of the IGBT switch corresponds to the instant at which the freewheeling diode D stops its conduction. This example thus represents a case in which the conduction period Tc of the IGBT switch is minimal.

Bien entendu, la commande de l'interrupteur IGBT, et par conséquent le front montant du signal FREQUENCY pourrait survenir avant la fin de la conduction de la diode de roue libre D.Of course, the control of the IGBT switch, and consequently the rising edge of the FREQUENCY signal could occur before the end of the conduction of the freewheeling diode D.

La figure 6 illustre les mêmes paramètres lorsque la tension aux bornes de la résistance de charge R1 dépasse la tension d'avalanche de la diode Zener D1 en début de la période de commande T. Dans le cas représenté un pic de courant se produit à la mise sur ON de l'interrupteur IGBT sur une période de temps Tr minimale ou Tpic.The figure 6 illustrates the same parameters when the voltage across the load resistor R1 exceeds the avalanche voltage of the Zener diode D1 at the start of the control period T. In the case shown, a current peak occurs when turned ON of the IGBT switch over a minimum period of time Tr or Tpic.

On notera en particulier que le pic du courant observé dans l'interrupteur IGBT à la mise sur ON de celui-ci est indépendant du récipient placé en vis-à-vis des moyens d'induction. En effet, ce pic de courant est dû à la décharge du condensateur C dans le circuit résonnance comme indiqué précédemment.It will be noted in particular that the peak of the current observed in the IGBT switch when it is turned ON is independent of the receptacle placed opposite the induction means. Indeed, this current peak is due to the discharge of the capacitor C in the resonance circuit as indicated above.

Comme illustré sur la figure 6, du fait du pic de tension observé aux bornes de la résistance de charge R1, la diode de type Zener D1 est passante, c'est-à-dire qu'un courant circule à travers elle. En outre, la tension collecteur-émetteur du deuxième transistor T1 présente une valeur supérieure à zéro. Une fois que la période de temps Tr est finie, le signal de commande FREQUENCY passe à l'état haut, le deuxième transistor T1 devient passant et sa tension du collecteur-émetteur devient zéro.As shown on the figure 6 , due to the voltage peak observed at the terminals of the load resistor R1, the Zener type diode D1 is conducting, that is to say that a current flows through it. In addition, the collector-emitter voltage of the second transistor T1 has a value greater than zero. A Once the period of time Tr is over, the control signal FREQUENCY goes high, the second transistor T1 turns on and its collector-emitter voltage becomes zero.

Au moment où la diode de type Zener D1 devient passante et qu'une tension est présente entre le collecteur et l'émetteur du deuxième transistor T1, le signal de niveau SWITCH passe à l'état bas comme il peut être visualisé à la figure 6.When the Zener type diode D1 turns on and a voltage is present between the collector and the emitter of the second transistor T1, the level signal SWITCH goes low as can be seen at figure 6 .

Ainsi, cette méthode donnée à titre d'exemple non limitatif peut être appliquée au procédé de commande peut déterminer le nombre de commutations où les éléments de commutation génèrent un signal SWITCH et ainsi identifier les éléments de commutation générant de l'échauffement.Thus, this method given by way of non-limiting example can be applied to the control method can determine the number of switchings where the switching elements generate a SWITCH signal and thus identify the switching elements generating heating.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés.Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and illustrated.

La régularisation individualisée, c'est-à-dire pour chaque élément de commutation générant de l'échauffement, réalisé grâce au procédé de commande décrit ci-dessus peut également être associée à une régulation par la mesure de la température de l'ambiance de l'ensemble des composants de la table de cuisson.The individualized regulation, that is to say for each switching element generating heating, carried out by means of the control method described above can also be associated with regulation by measuring the temperature of the ambient temperature. all the components of the hob.

La présente invention propose ainsi un procédé de commande en puissance d'une table de cuisson permettant de détecter un échauffement dans les éléments de commutation, d'identifier les éléments de commutation générant ledit échauffement et de réguler la température en agissant précisément sur ces derniers.The present invention thus proposes a method for controlling the power of a hob making it possible to detect heating in the switching elements, to identify the switching elements generating said heating and to regulate the temperature by acting precisely on the latter.

Claims (11)

Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction comprenant plusieurs inducteurs (17) en fonctionnement, chaque inducteur (17) étant piloté en puissance par un élément de commutation (Com) selon une puissance de consigne (Pc) associée audit inducteur (17), et un capteur de température (CT) adapté à mesurer une température (Tm) représentative de la température de l'ensemble desdits éléments de commutation (Com), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : - détection d'une valeur de température (Tm) mesurée par ledit capteur de température (CT) supérieure ou égale à un seuil d'alerte (Ts) ; - détermination, pour chaque élément de commutation (Com), sur une période de temps prédéfinie (Tf), d'un nombre de commutations (Nc) à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant ou de tension (Is, Us) préfixé ; - identification d'au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement en fonction dudit nombre de commutations (Nc) déterminé pour chaque élément de commutation (Com); et - réduction de ladite puissance de consigne (Pc) associée audit inducteur (17) piloté par ledit au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement identifié. Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) comprising several inductors (17) in operation, each inductor (17) being controlled in power by a switching element (Com) according to a setpoint power ( P c ) associated with said inductor (17), and a temperature sensor (C T ) adapted to measure a temperature (T m ) representative of the temperature of all of said switching elements (Com), characterized in that it comprises the following successive stages: - detection of a temperature value (T m ) measured by said temperature sensor (C T ) greater than or equal to a warning threshold (T s ); - determination, for each switching element (Com), over a predefined period of time (Tf), of a number of switchings (Nc) at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum current threshold or voltage (Is, Us) prefixed; - Identification of at least one switching element (Com) generating a heating as a function of said number of switchings (Nc) determined for each switching element (Com); and - reduction of said setpoint power (Pc) associated with said inductor (17) controlled by said at least one switching element (Com) generating an identified heating. Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'identification comprend les sous-étapes suivantes : - acquisition d'un nombre total de commutations (NT), pour chaque élément de commutation (Com), sur ladite période de temps prédéfinie (Tf) ; - calcul d'un ratio (Rc) entre ledit nombre de commutations (Nc) à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant ou de tension (Is, Us) préfixé et ledit nombre total de commutations (NT) pour chaque élément de commutation (Com) ; - comparaison dudit ratio (Rc) calculé avec un ratio seuil (Rs) ; et - identification dudit au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement lorsque ledit ratio (Rc) calculé pour ledit au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement est supérieur ou égal audit ratio seuil (Rs). Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to claim 1, characterized in that the identification step comprises the following sub-steps: - acquisition of a total number of switchings (NT), for each switching element (Com), over said predefined period of time (T f ); - calculation of a ratio (R c ) between said number of switchings (N c ) at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum current or voltage threshold (I s , U s ) and said total number of switchings (N T ) for each switching element (Com); - comparison of said ratio (Rc) calculated with a threshold ratio (Rs); and - Identification of said at least one switching element (Com) generating heating when said ratio (Rc) calculated for said at least one switching element (Com) generating heating is greater than or equal to said threshold ratio (R s ). Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ratio seuil (Rs) diminue lorsque le nombre d'éléments de commutation (Com) en fonctionnement dans ladite table de cuisson (10, 15) à induction augmente.Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to claim 2, characterized in that said threshold ratio (R s ) decreases when the number of switching elements (Com) in operation in said induction hob (10, 15) increases. Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit ratio seuil (Rs) diminue lorsque ladite valeur de température (Tm) mesurée augmente.Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to one of Claims 2 or 3, characterized in that the said threshold ratio (R s ) decreases when the said temperature value (T m ) measured increases. Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'identification comprend les sous-étapes suivantes : - calcul pour chaque élément de commutation (Com) d'une fréquence d'apparition (Fc) de commutations à une valeur de courant ou de tension supérieure ou égale respectivement à un seuil maximal de courant ou de tension (Is, Us) préfixé à partir dudit nombre de commutations (Nc) déterminé sur ladite période de temps prédéfinie (Tf) ; - comparaison de ladite fréquence d'apparition (Fc) calculée avec une fréquence seuil (Fs) ; et - identification dudit au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement lorsque ladite fréquence d'apparition (Fc) calculée pour ledit au moins un élément de commutation (Com) générant un échauffement est supérieure ou égale à ladite fréquence seuil (Fs). Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to claim 1, characterized in that the identification step comprises the following sub-steps: - calculation for each switching element (Com) of a frequency of occurrence (F c ) of switching at a current or voltage value greater than or equal respectively to a maximum current or voltage threshold (I s , U s ) prefixed from said number of switchings (N c ) determined over said predefined period of time (T f ); - comparison of said calculated frequency of appearance (F c ) with a threshold frequency (F s ); and - identification of said at least one switching element (Com) generating heating when said frequency of occurrence (F c ) calculated for said at least one switching element (Com) generating heating is greater than or equal to said threshold frequency (F s ). Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que ladite fréquence seuil (Fs) diminue lorsque le nombre d'éléments de commutation (Com) en fonctionnement dans ladite table de cuisson à induction (10, 15) augmente.Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to claim 5, characterized in that said threshold frequency (F s ) decreases when the number of switching elements (Com) in operation in said induction hob (10, 15) increases. Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite fréquence seuil (Fs) diminue lorsque ladite valeur de température (Tm) mesurée augmente.Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to one of Claims 5 or 6, characterized in that the said threshold frequency (F s ) decreases when the said temperature value (T m ) measured increases. Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'à l'étape de réduction de ladite puissance de consigne (Pc), l'amplitude de la diminution de ladite puissance de consigne (Pc) est définie en fonction dudit ratio seuil (Rs) ou de ladite fréquence seuil (Fs), ladite amplitude augmentant lorsque ledit ratio seuil (Rs) ou ladite fréquence seuil (Fs) augmente.Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to one of claims 2 to 7, characterized in that at the step of reducing said setpoint power (P c ), the amplitude of the decrease in said setpoint power (P c ) is defined as a function of said threshold ratio (R s ) or of said threshold frequency (F s ), said amplitude increasing when said threshold ratio (R s ) or said threshold frequency (F s ) increases. Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites étapes de détermination et d'identification sont réitérées sur des périodes de temps prédéfinies glissantes dans le temps.Method for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to one of claims 1 to 8, characterized in that said determination and identification steps are repeated over sliding predefined time periods in time. Procédé de commande en puissance d'une table de cuisson (10, 15) à induction conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque inducteur (17) est piloté par un unique élément de commutation (Com), de préférence un IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Process for controlling the power of an induction hob (10, 15) according to one of Claims 1 to 9, characterized in that each inductor (17) is controlled by a single switching element (Com), preferably an IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor ) . Table de cuisson à induction comprenant plusieurs inducteurs, chaque inducteur (17) étant piloté en puissance par un élément de commutation selon une puissance de consigne (Pc) associée audit inducteur (17), et un capteur de température (CT) adapté à mesurer une température (Tm) représentative de la température de l'ensemble desdits éléments de commutation (Com), caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande en puissance configurés pour mettre en œuvre le procédé de commande en puissance selon l'une des revendications 1 à 10.Induction hob comprising several inductors, each inductor (17) being controlled in power by a switching element according to a setpoint power (P c ) associated with said inductor (17), and a temperature sensor (C T ) adapted to measuring a temperature (T m ) representative of the temperature of all of said switching elements (Com), characterized in that it comprises power control means configured to implement the power control method according to one of claims 1 to 10.
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