ES2623481T3 - Aparato de cocción de calentamiento por inducción - Google Patents
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Abstract
Aparato de cocción de calentamiento por inducción (200) que comprende: un rectificador (210) que rectifica una tensión de entrada para emitir una tensión de CC; un inversor (220) que comprende un primer conmutador (S1), un segundo conmutador (S2) y un tercer conmutador (S3) adaptados para conmutar la tensión de CC emitida a través del rectificador (210) para generar una tensión de CA; un primer elemento de calentamiento (230) que tiene un extremo conectado a un punto de contacto entre un extremo del primer conmutador (S1) y un extremo del segundo conmutador (S2), y otro extremo conectado a un condensador resonante (250); un segundo elemento de calentamiento (240) que tiene un extremo conectado a un punto de contacto entre otro extremo del segundo conmutador (S2) y un extremo del tercer conmutador (S3), y otro extremo conectado a un condensador resonante (260) y caracterizado porque además comprende: un generador de señal de conmutación (270) para generar señales de control de conmutación para controlar los conmutadores (S1; S2; S3) que controlan un estado operativo de cada uno del primer y segundo elementos de calentamiento (230, 240) según una señal de modo operativo recibida, en el que el generador de señal de conmutación (270) incluye una parte de primer, segundo y tercer circuito de puertas (271, 272, 273) que se corresponden con las respectivas del primer al tercer conmutadores (S1; S2; S3) del inversor (220), cada una de las partes de circuito de puertas (271, 272, 273) incluye un fotoacoplador (271P, 272P, 273P), un nodo de energía de control (Vcc1-Vcc3), y un nodo en tierra (271G, 272G, 273G), en el que la señal de modo operativo es al menos una señal para operar solo el primer elemento de calentamiento (230), una señal para operar solo el segundo elemento de calentamiento (240), una señal para operar tanto el primer como segundo elementos de calentamiento (230, 240) y una señal para operar de manera alterna el primer y segundo elementos de calentamiento (230, 240), en el que la segunda parte de circuito de puertas (272) está adaptada para emitir la señal de control de conmutación que cierra o abre de manera continua el segundo conmutador (S2) del inversor (220) según la señal de modo operativo para los elementos de calentamiento (230, 240) introducida desde una parte de selección de señal de conmutación (280).
Description
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DESCRIPCION
Aparato de coccion de calentamiento por induccion Antecedentes
1. Campo
La presente divulgacion se refiere a un aparato de coccion de calentamiento por induccion, y mas particularmente, a un aparato de coccion de calentamiento por induccion que incluye un inversor, que esta constituido por tres dispositivos de conmutacion y dos circuitos resonantes. 2. Antecedentes
Se conocen aparatos de coccion de calentamiento por induccion que tienen inversores. Sin embargo, presentan diversas desventajas.
El documento US 5 951 904 A describe un aparato de coccion por induccion que tiene un filtro de entrada para filtrar la energla suministrada, un primer modulo de inversor que tiene una primera bobina de trabajo, un segundo modulo de inversor que tiene una segunda bobina de trabajo, y una seccion de conmutacion comun. La seccion de conmutacion comun y el primer y segundo modulos de inversor estan conectados en serie con el filtro de entrada, y cada uno comprende transistores para conmutar la energla suministrada por separado. El primer y segundo modulos de inversor operan de manera cooperativa con la seccion de conmutacion comun para suministrar energla a la primera y segunda bobinas de trabajo. La estructura forma un circuito de inversor de tipo medio puente para el control de multiples salidas. La seccion de conmutacion incluye el transistor para realizar una operation de conmutacion segun las senales de control de conmutacion proporcionadas desde una seccion de control, que no se muestra.
El documento US 6 528 770 B describe una placa de coccion por induccion con multiples inductores alimentados a la misma frecuencia o multiplos de una frecuencia fundamental comun para evitar las frecuencias de pulsos. Los generadores separados se proporcionan para dos o mas calentadores. En un ejemplo, un circuito suministra tres inductores. Se suministra una inductancia a traves de un medio puente de dos transistores, cuando otros dos transistores estan desconectados.
El documento US 5 490 450 A describe un inversor de cocina con un dispositivo de separation de alta/baja tension. Se usa una tension de referencia para generar un pulso con senal modulada (PWN) en un controlador de inversor.
El documento US 5 329 100 A describe un circuito para compensar la salida de una cocina de calentamiento por induccion de alta frecuencia. En un ejemplo, un circuito divisor de tension incluye una pluralidad de fotoacopladores. Una tension dividida se aplica como tension de regulation de salida a un comparador en un circuito generador de senal de regulacion de salida.
En general, los aparatos de coccion de calentamiento por induccion son aparatos de coccion electricos en los que la corriente de alta frecuencia fluye hacia un elemento de calentamiento (por ejemplo, una bobina de trabajo o una bobina de calentamiento) y, por tanto, la corriente de Foucault fluye mientras un fuerte flujo magnetico generado debido al flujo de la corriente de alta frecuencia pasa a traves de un recipiente de coccion para calentar el propio recipiente, realizando de este modo una funcion de coccion.
Segun un principio de calentamiento fundamental de dicho aparato de coccion de calentamiento por induccion, como se aplica corriente a la bobina de calentamiento, el calor se genera en el recipiente de coccion, es decir, una sustancia magnetica mediante calentamiento por induccion. Por tanto, el propio recipiente de coccion puede calentarse mediante el calor generado para realizar la funcion de coccion.
Breve descripcion de los dibujos
Las realizaciones se describiran en detalle con referencia a los siguientes dibujos en los que los numeros de referencia similares se refieren a los elementos similares en los que:
La Figura 1 es una vista de un aparato de coccion de calentamiento por induccion segun la tecnica anterior. la Figura 2 es un diagrama de circuito de un aparato de coccion de calentamiento por induccion segun una realization;
la Figura 3 es un diagrama de circuito de una parte de generation de senal de conmutacion y un inversor segun una realizacion; y
la Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una operacion del aparato de coccion de calentamiento por induccion segun una realizacion.
Descripcion detallada de las realizaciones
En general, los aparatos de coccion de calentamiento por induccion son aparatos de coccion electricos en los que la corriente de alta frecuencia fluye hacia un elemento de calentamiento (por ejemplo, una bobina de trabajo o una bobina de calentamiento) y, por tanto, la corriente de Foucault fluye mientras un fuerte flujo magnetico generado debido al flujo de la corriente de alta frecuencia pasa a traves de un recipiente de coccion para calentar el propio recipiente,
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realizando de este modo una funcion de coccion.
Segun un principio de calentamiento fundamental de dicho aparato de coccion de calentamiento por induccion, como se aplica corriente a la bobina de calentamiento, el calor se genera en el recipiente de coccion, es decir, una sustancia magnetica mediante calentamiento por induccion. Por tanto, el propio recipiente de coccion puede calentarse mediante el calor generado para realizar la funcion de coccion.
Un inversor usado en el aparato de coccion de calentamiento por induccion sirve como dispositivo de conmutacion para conmutar una tension aplicada a la bobina de calentamiento de manera que la corriente de alta frecuencia fluya hacia la bobina de calentamiento. El inversor puede operar un dispositivo de conmutacion constituido por un transistor bipolar de puerta aislada general (IGBT) para permitir que la corriente de alta frecuencia fluya hacia la bobina de calentamiento, generando de este modo campos magneticos de alta frecuencia alrededor de la bobina de calentamiento.
Cuando se proporcionan dos bobinas de calentamiento en un aparato de coccion de calentamiento por induccion, se necesitan dos inversores para operar las dos bobinas de calentamiento al mismo tiempo. Ademas, aunque se proporcionan las dos bobinas de calentamiento en el aparato de coccion de calentamiento por induccion, si se proporciona un inversor, puede proporcionarse un conmutador separado para operar de manera selectiva solo una de las dos bobinas de calentamiento.
La Figura 1 es una vista de un aparato de coccion de calentamiento por induccion segun la tecnica anterior. En este caso, el aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye dos inversores y dos bobinas de calentamiento.
En referencia a la Figura 1, un aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye una parte de rectificacion 10, un primer inversor 20, un segundo inversor 30, una primera bobina de calentamiento 40, una segunda bobina de calentamiento 50, un primer condensador resonante 60 y un segundo condensador resonante 70.
El primer y segundo inversores 20 y 30 estan conectados respectivamente a los dispositivos de conmutacion para conmutar la energla de entrada en serie. La primera y segunda bobinas de calentamiento 40 y 50 operadas mediante una tension de salida de cada uno de los dispositivos de conmutacion estan conectadas respectivamente a los puntos de contacto de los dispositivos de conmutacion que estan conectados respectivamente a la primera y segunda bobinas de calentamiento 40 y 50 en serie. Ademas, la primera y segunda bobinas de calentamiento 40 y 50 tienen los otros lados conectados respectivamente a los condensadores resonantes 60 y 70.
La operacion de cada uno de los dispositivos de conmutacion puede realizarse mediante una parte de accionamiento. Un tiempo de conmutacion emitido desde cada una de las partes de accionamiento puede controlarse para aplicar una tension de alta frecuencia a las bobinas de calentamiento mientras se operan de manera alterna los dispositivos de conmutacion. Puesto que se controla un tiempo de cierre/apertura del dispositivo de conmutacion aplicado desde la parte de accionamiento para compensar gradualmente el tiempo de cierre/apertura, una tension suministrada hacia cada una de las bobinas de calentamiento puede convertirse de una tension baja a una tension alta.
El aparato de coccion de calentamiento por induccion debe incluir dos circuitos de inversores para operar las dos bobinas de calentamiento. Por tanto, una desventaja en esta realizacion es que el producto puede aumentar tanto en volumen como en precio debido a que se requieren multiples circuitos de inversores.
La Figura 2 es un diagrama de circuito de un aparato de coccion de calentamiento por induccion segun una realizacion.
En referencia a la Figura 2, un aparato de coccion de calentamiento por induccion 200 incluye una parte de rectificacion 210 que recibe una energla comercial de CA desde el exterior para rectificar la energla comercial recibida en una tension de CC y un inversor 220 (S1, S2 y S3) conectado entre un terminal de energla negativo en serie para conmutar los terminales segun una senal de control, proporcionando de este modo una tension resonante. En referencia a la Figura 2, un aparato de coccion de calentamiento por induccion 200 incluye una parte de rectificacion 210 que recibe una energla comercial de CA desde el exterior para rectificar la energla comercial recibida en una tension de CC, un inversor 220 (S1, S2 y S3) conectado entre un terminal de energla negativo en serie para conmutar los terminales segun una senal de control, proporcionando de este modo una tension resonante, una segunda bobina de calentamiento 230 conectada a un terminal externo del inversor 220, una segunda bobina de calentamiento 240 conectada al terminal de salida del inversor 220 y conectada a la primera bobina de calentamiento 230 en paralelo, un primer condensador resonante 250 conectado a un terminal externo de la primera bobina de calentamiento 230 y que incluye una pluralidad de condensadores conectados entre si en paralelo, un segundo condensador resonante 260 conectado a un terminal de salida de la segunda bobina de calentamiento 240 y que incluye una pluralidad de condensadores conectados entre si en paralelo, una parte de generacion de senal de conmutacion 270 que suministra una senal de conmutacion en cada uno de los conmutadores S1, S2 y S3 proporcionados en el inversor 220 segun un modo de operacion, y una parte de seleccion de senal de conmutacion 280 que recibe una senal de seleccion de conmutacion desde el exterior para seleccionar una senal de conmutacion que va a generarse en la parte de generacion de senal de conmutacion 270 segun la senal de seleccion de conmutacion, emitiendo de este modo la senal de conmutacion seleccionada a la parte de generacion de senal de conmutacion 270.
En la Figura 2, un condensador no explicado puede representar un condensador de amortiguamiento. El condensador
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de amortiguamiento puede permitir que se amortigue una tension de CC pulsante rectificada en la parte de rectificacion 210, generando asi una tension de Cc constante.
A continuacion en el presente documento, se describira una relacion de conexion entre los componentes incluidos en el aparato de coccion de calentamiento por induction.
La parte de rectificacion 210 incluye una primera parte de rectificacion D1, una segunda parte de rectificacion D2, una tercera parte de rectificacion D3 y una cuarta parte de rectificacion D4.
La primera parte de rectificacion D1 y la tercera parte de rectificacion D3 estan conectadas entre si en serie. La segunda parte de rectificacion D2 y la cuarta parte de rectificacion D4 estan conectadas entre si en serie.
El inversor 220 incluye una pluralidad de conmutadores. En la realization actual, el inversor 220 puede incluir un primer conmutador S1, un segundo conmutador S2 y un tercer conmutador S3.
El primer conmutador S1 tiene un extremo conectado al terminal de energia positivo y el otro extremo conectado a un extremo del segundo conmutador S2.
El segundo conmutador S2 tiene un extremo conectado al otro extremo del primer conmutador S1 y el otro extremo conectado a un extremo del tercer conmutador S3.
El tercer conmutador S3 tiene un extremo conectado al otro extremo del segundo conmutador S2 y el otro extremo conectado al terminal de energia negativo.
La primera bobina de calentamiento 230 tiene un extremo conectado a un punto de contacto entre el otro extremo del primer conmutador S1 y un extremo del segundo conmutador S2 y el otro extremo conectado a la pluralidad de condensadores incluidos en el primer condensador resonante 250 (Cr11 y Cr12).
La segunda bobina de calentamiento 240 tiene un extremo conectado a un punto de contacto entre el otro extremo del segundo conmutador S2 y un extremo del tercer conmutador S3 y el otro extremo conectado a la pluralidad de condensadores incluidos en el segundo condensador resonante 260 (Cr21 y Cr22).
La primera bobina de calentamiento 230 y el primer condensador resonante 250 constituyen un primer circuito resonante que sirve como primer quemador. La segunda bobina de calentamiento 240 y el segundo condensador resonante 260 constituyen un segundo circuito resonante que sirve como segundo quemador.
Un diodo antiparalelo esta conectado a cada uno de los conmutadores S1, S2 y S3 incluidos en el inversor 220. Ademas, un condensador resonante auxiliar conectado en paralelo al diodo antiparalelo para minimizar una perdida de conmutacion de cada uno de los conmutadores esta conectado a cada uno de los conmutadores S1, S2 y S3.
La parte de generation de senal de conmutacion 270 esta conectada a un terminal de puerta de cada uno del primer, segundo y tercer conmutadores del inversor 220. Por tanto, la parte de generacion de senal de conmutacion 270 emite una senal de puerta para controlar un estado de conmutacion de cada uno del primer, segundo y tercer conmutadores S1, S2 y S3.
La senal de puerta puede ser una senal de conmutacion para determinar el estado de conmutacion de cada uno del primer, segundo y tercer conmutadores S1, S2 y S3.
La parte de generacion de senal de conmutacion 270 se describira a continuacion con referencia a la Figura 3.
La parte de selection de senal de conmutacion 280 recibe una senal de selection de conmutacion desde el exterior para seleccionar un modo de operation del aparato de coccion de calentamiento por induccion 200 segun la senal de seleccion de conmutacion recibida, emitiendo de este modo una senal de control para determinar un estado de una senal de conmutacion que va a generarse en la parte de generacion de senal de conmutacion 270 segun el modo de operacion seleccionado.
La parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede recibir la senal para operar de manera respectiva o simultanea la primera y segunda bobinas 230 y 240. La parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede emitir un comando de control con respecto a una senal de operacion de conmutacion que va a generarse en la parte de generacion de senal de conmutacion 270 sobre la base de la senal de entrada.
La Figura 3 es un diagrama de circuito detallado de una parte de generacion de senal de conmutacion y un inversor segun una realizacion.
En referencia a la Figura 3, la parte de generacion de senal de conmutacion 270 (o generador de senal de conmutacion) puede incluir un circuito de puertas que incluye los fotoacopladores 271P, 272P y 273P (tambien optoacoplador, optoaislador) para corresponderse con los conmutadores de manera que se aplique una senal de control de conmutacion a cada una de las pluralidades de conmutadores S1, S2 y S3 que constituyen el inversor 220.
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Como se muestra en la Figura 3(b), la parte de generacion de senal de conmutacion 270 puede incluir las partes de circuito de puertas 271, 272 y 273 que incluyen los fotoacopladores 271P, 272P y 273P, las partes de aplicacion de energla de control Vcc1, Vcc2 y Vcc3 (tambien la energla de control/nodo de tension o terminal), y los GND 271G, 272G y 273G (tambien nodo en tierra o terminal) para corresponderse de manera respectiva con los conmutadores de manera que se controlen de manera independiente los tres conmutadores S1, S2 y S3 del inversor 220 constituido por un circuito de medio puente dual. Las partes de circuito de puertas 271,272 y 273 pueden incluir un primer circuito de puertas 271, un segundo circuito de puertas 272 y un tercer circuito de puertas 273 que generen senales de conmutacion para controlar los tres conmutadores segun una realizacion.
De la primera a tercera partes de circuito de puertas 271 y 273 pueden incluir las partes de aplicacion de energla de control Vcc1, Vcc2 y Vcc3, y los GND 271G, 272G y 273G que son diferentes entre si de manera respectiva. Cada uno de los fotoacopladores 271P, 272P y 273P que se proporcionan de manera respectiva en las partes de circuito de puertas 271, 272 y 273 pueden incluir una parte de emision de luz y una parte de recepcion de luz y pueden estar aisladas de manera electrica entre si. Cada uno de los fotoacopladores 271P, 272P y 273p pueden emitir luz cuando se aplica una energla de control a un diodo emisor de luz. Ademas, cuando la luz es incidente en un fototransistor para recibir luz, cada uno de los fotoacopladores 271P, 272P y 273P pueden estar en un estado de conduccion. Por tanto, cuando se aplica la energla de control a las partes de aplicacion de energla de control Vcc1, Vcc2 y Vcc3 que se corresponden de manera respectiva a los fotoacopladores 271P, 272P y 273P, los fotoacopladores 271P, 272P y 273P pueden estar en el estado de conduccion. Como resultado, la senal de conmutacion puede aplicarse a los correspondientes conmutadores S1, S2 y S3 segun una senal de solicitud de cada una de las bobinas de calentamiento aplicada desde la parte de seleccion de senal de conmutacion 280.
En este caso, la segunda parte de circuito de puertas 272 puede emitir una senal de control que abra o cierre de manera continua el segundo conmutador S2 del inversor 220 segun la senal de solicitud de operacion de cada una de las bobinas de calentamiento introducida desde la parte de seleccion de senal de conmutacion 280.
Es decir, cuando se introduce una senal de operacion exclusiva (un primer modo de operacion) de la primera bobina de calentamiento 230, la parte de generacion de senal de conmutacion 270 puede cerrar el primer y segundo conmutadores S1 y S2. Por tanto, la primera y segunda partes de circuito de puertas 271 y 272 pueden estar en el estado de conduccion. Como resultado, el primer circuito resonante 250 puede operarse para operar la primera bobina de calentamiento 230.
Ademas, cuando se introduce una senal de operacion exclusiva (un segundo modo de operacion) de la segunda bobina de calentamiento 240, se cierran el segundo y tercer conmutadores S2 y S3 y se abre el primer conmutador S1. Por tanto, la segunda y tercera partes de circuito de puertas 272 y 273 pueden estar en el estado de conduccion. Como resultado, el segundo circuito resonante 260 puede operarse para operar la segunda bobina de calentamiento 240.
Ademas, cuando se introduce una senal de operacion simultanea (un tercer modo de operacion) de la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240, se cierran el primer y tercer conmutadores S1 y S3 y se abre de manera continua el segundo conmutador S2. Por tanto, la primera y tercera partes de circuito de puertas 271 y 273 pueden estar en el estado de conduccion. Como resultado, el primer y segundo circuitos resonantes 250 y 260 pueden operarse para operar la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240 al mismo tiempo.
Ademas, cuando se introduce una senal de operacion alternativa (un cuarto modo de operacion) de la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240, se cierran de manera alterna el primer y tercer conmutadores S1 y S3 y se cierra de manera continua el segundo conmutador S2. Por tanto, la primera y tercera partes de circuito de puertas 271 y 273 pueden estar en un estado de conduccion alterno y la segunda parte de circuito de puertas 272 puede estar en un estado de conduccion continuo. Por tanto, el primer y segundo circuitos resonantes 250 y 260 pueden operarse de manera alterna para operar de manera sucesiva y alternativa la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240.
Como se ha descrito anteriormente, la parte de generacion de senal de conmutacion 270 que incluye la parte de circuito de puertas que incluye los fotoacopladores que se corresponden de manera respectiva con los conmutadores para operar el inversor de medio puente dual que incluye los tres conmutadores se describio segun una realizacion. Una operacion del aparato de coccion de calentamiento por induccion segun una realizacion se describira mediante el uso de los componentes descritos anteriormente con referencia a la Figura 4.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una operacion del aparato de coccion de calentamiento por induccion segun una realizacion.
En referencia a la Figura 4, una parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede recibir una senal de seleccion de modo de operacion desde el exterior (S101).
La parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede determinar si una senal de seleccion de modo de operacion introducida desde el exterior es un primer modo de operacion para operar la primera bobina de calentamiento 230 (S102).
Si se selecciona el primer modo de operacion para operar la primera bobina de calentamiento 230, la parte de
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seleccion de senal de conmutacion 280 puede emitir una senal correspondiente a una parte de generacion de senal de conmutacion 270. Por tanto, la parte de generacion de senal de conmutacion 270 controla del primer al tercer conmutadores S1 a S3 incluidos en el inversor 220 para cerrar el primer y segundo conmutadores S1 y S2 y abrir el tercer conmutador S3. Los fotoacopladores 271P y 272P de la primera y segunda partes de circuito de puertas 271 y 272 pueden estar en el estado de conduccion para operar solo la primera bobina y el primer circuito resonante (S103).
Como resultado de determinacion (S102), si no se introduce una senal de solicitud de operacion de la primera bobina de calentamiento 230, la parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede determinar si se introduce (S104) una senal de solicitud de operacion de la segunda bobina de calentamiento 240.
Si se selecciona un segundo modo de operacion para operar la segunda bobina de calentamiento 240, la parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede emitir una senal correspondiente a la parte de generacion de senal de conmutacion 270. La parte de generacion de senal de conmutacion 270 controla del primer al tercer conmutadores S1 a S3 incluidos en el inversor 220 para cerrar el segundo y tercer conmutadores S2 y S3 y abrir el primer conmutador
51. Los fotoacopladores 272P y 273P de la primera y segunda partes de circuito de puertas 272 y 273 pueden estar en el estado de conduccion para operar solo la segunda bobina y el segundo circuito resonante (S105).
Como resultado de determinacion (S104), si no se introduce una senal de solicitud de operacion de la segunda bobina de calentamiento 240, la parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede determinar si se selecciona un tercer modo de operacion para operar la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240 al mismo tiempo (S106).
Si se selecciona un tercer modo de operacion, la parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede emitir una senal correspondiente a la parte de generacion de senal de conmutacion 270. La parte de generacion de senal de conmutacion 270 puede controlar del primer al tercer conmutadores S1 a S3 incluidos en el inversor 220 para cerrar el primer y tercer conmutadores S1 y S3 y abrir el segundo conmutador S2. Cada una de la primera y tercera partes de circuito de puertas 271 y 273 pueden estar en un estado de conduccion y la segunda parte de circuito de puertas 272 puede estar en un estado de aislamiento. Por tanto, solo pueden operarse (S107) la primera bobina de calentamiento y el primer circuito resonante y la segunda bobina de calentamiento y el segundo circuito resonante.
Como resultado de determinacion (S106), si no se introduce un tercer modo de operacion para la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240 al mismo tiempo, la parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede determinar si se selecciona un cuarto modo de operacion para operar de manera alterna la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240 al mismo tiempo (S108).
Si se selecciona un cuarto modo de operacion, la parte de seleccion de senal de conmutacion 280 puede emitir una senal correspondiente a la parte de generacion de senal de conmutacion 270. La parte de generacion de senal de conmutacion 270 puede controlar el aislamiento y la conduccion del circuito de puertas de manera que se operen el conmutador y el circuito resonante correspondientes segun un orden de operacion de la primera y segunda bobinas de calentamiento 230 y 240.
Es decir, cuando primero se opera la primera bobina de calentamiento 230, la primera y segunda partes de circuito de puertas 271 y 272 pueden controlarse en el estado de conduccion para cerrar el primer y segundo conmutadores S1 y
52. Ademas, el tercer circuito de puertas 273 puede controlarse en el estado de aislamiento para abrir el tercer conmutador S3, operando de este modo la primera bobina de calentamiento 230. Cuando se termina el perlodo de operacion de la primera bobina de calentamiento 230, la operacion de la primera bobina de calentamiento 230 puede terminarse para operar la segunda bobina de calentamiento 240. Por tanto, la primera parte de circuito de puertas 271 de la primera y segunda partes de circuito de puertas 271 y 272 puede convertirse del estado de conduccion al estado de aislamiento. Ademas, la tercera parte de circuito de puertas 273 puede convertirse al estado de conduccion para cerrar el segundo y tercer conmutadores S2 y S3 y abrir el primer conmutador S1.
Como se ha descrito anteriormente, la primera y segunda bobinas de calentamiento pueden operarse de manera alterna segun la apertura y cierre de cada uno de los conmutadores conforme a los estados de aislamiento y conduccion de cada una de las partes de circuito de puerta.
Segun las realizaciones, puesto que la pluralidad de bobinas de calentamiento se operan solo mediante el uso del unico inversor que incluye los tres dispositivos de conmutacion, el aparato de coccion de calentamiento por induccion puede simplificarse en circuito y reducirse en volumen para reducir los costes unitarios del producto.
Ademas, segun las realizaciones, el circuito para operar la pluralidad de bobinas de calentamiento al mismo tiempo solo mediante el uso del unico inversor puede proporcionarse para mejorar la satisfaccion del usuario.
Las realizaciones proporcionan un aparato de coccion de calentamiento por induccion que incluye una constitucion para generar una tension de puerta que opera dos circuitos resonantes mediante el uso de un inversor que incluye tres conmutadores.
La propiedad del concepto inventivo no esta limitada a lo mencionado anteriormente, sino que los expertos en la materia entenderan de manera clara otras caracterlsticas no descritas en el presente documento a partir de las siguientes descripciones.
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En una realizacion, un aparato de coccion de calentamiento por induccion incluye: una parte de rectificacion que rectifica una tension de entrada para emitir una tension de CC; un inversor que conmuta la tension de CC emitida a traves de la parte de rectificacion para generar una tension de CA; una primera parte de calentamiento operada por una tension de CA aplicada desde el inversor; una segunda parte de calentamiento que se opera mediante la tension de CA aplicada desde el inversor; y una parte de generation de senal de conmutacion que controla un estado de operation de cada una de la primera y segunda partes de calentamiento desde el inversor segun un modo de operation introducido desde el exterior, en el que la parte de generacion de senal de conmutacion incluye un fotoacoplador.
Cualquier referencia en esta memoria descriptiva a «una realizacion», «realizacion ejemplar», etc., significa que una propiedad, estructura o caracterlstica particular descrita en conexion con la realizacion esta incluida en al menos una realizacion de la invention. Las apariciones de dichas frases en diversos lugares en la memoria descriptiva no se refieren necesariamente a la misma realizacion. Ademas, cuando se describe una propiedad, estructura o caracterlstica en conexion con cualquier realizacion, se sostiene que esta dentro del alcance de un experto en la materia efectuar dicha propiedad, estructura o caracterlstica en relation con otras realizaciones.
Aunque se han descrito realizaciones con referencia a una serie de realizaciones ilustrativas de las mismas, debe entenderse que los expertos en la materia pueden disenar muchas otras modificaciones y realizaciones que caeran dentro del alcance de los principios de esta divulgation. Mas particularmente, son posibles las variaciones y modificaciones en las partes componentes y/o disposiciones de la presente invencion, dentro del alcance de la divulgacion, de los dibujos y de las reivindicaciones adjuntas. Ademas de las variaciones y modificaciones en las partes componentes y/o disposiciones, los usos alternativos tambien seran evidentes para los expertos en la materia.
Lista de ejemplos
1. Aparato de coccion de calentamiento por induccion que comprende:
un rectificador que rectifica una tension de entrada para emitir una tension CC;
un inversor que conmuta la tension de CC emitida a traves del rectificador para generar una tension de CA; un primer elemento de calentamiento operado por la tension de CA aplicada desde el inversor; un segundo elemento de calentamiento conectado en paralelo al primer elemento de calentamiento en paralelo, estando el segundo elemento de calentamiento operado por la tension de CA aplicada desde el inversor; y un generador de senal de conmutacion que genera senales de control para el inversor que controla un estado operativo de cada uno del primer y segundo elementos de calentamiento segun una senal de modo operativo recibida,
en el que el generador de senal de conmutacion incluye un fotoacoplador.
2. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 1, en el que el inversor incluye un primer conmutador, un segundo conmutador y un tercer conmutador que estan conectados en serie entre un terminal de energla positivo y un terminal de energla negativo.
3. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 2, en el que el primer elemento de calentamiento esta acoplado entre el primer y segundo conmutador y el segundo elemento de calentamiento esta acoplado entre el segundo y tercer conmutador para formar un doble puente dual que use los respectivos conmutadores.
4. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 2, en el que cada uno del primer y tercer conmutadores incluye un diodo antiparalelo y un condensador resonante conectado en paralelo al diodo anti paralelo.
5. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 2, en el que el generador de senal de conmutacion incluye una pluralidad de circuitos de puertas que se corresponden con los respectivos del primer al tercer conmutadores del inversor, incluyendo cada uno de los circuitos de puertas el fotoacoplador, un nodo de energla de control y un nodo en tierra.
6. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 5, en el que una tension entre el nodo de energla de control y el nodo en tierra en cada uno de los circuitos de puertas es diferente entre si.
7. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 5, en el que el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del primer y tercer circuitos de puertas para que este en un estado de aislamiento o conduction segun la senal de modo operativo recibida para cada uno de los elementos de calentamiento.
8. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 7, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar solo el primer elemento de calentamiento, el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del primer y segundo circuitos de puertas para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador del tercer circuito de puertas para que este en un estado de aislamiento que cierre el primer y segundo conmutadores y abra el tercer conmutador.
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9. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 7, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar solo el segundo elemento de calentamiento, el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del segundo y tercer circuitos de puertas para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador del primer circuito de puertas para que este en un estado de aislamiento que cierre el segundo y tercer conmutadores y abra el primer conmutador.
10. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 7, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar tanto el primer como el segundo elementos de calentamiento, el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del primer y tercer circuitos de puertas para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador del segundo circuito de puertas para que este en un estado de aislamiento que cierre el primer y tercer conmutadores y abra el segundo conmutador.
11. Aparato de coccion de calentamiento por induccion que comprende:
un rectificador que rectifica una tension de entrada para emitir una tension CC;
un inversor que conmuta la tension de CC emitida a traves del rectificador para generar una tension de CA; un primer elemento de calentamiento operado por la tension de CA aplicada desde el inversor; un segundo elemento de calentamiento conectado en paralelo al primer elemento de calentamiento en paralelo, estando el segundo elemento de calentamiento operado por la tension de CA aplicada desde el inversor; y un generador de senal de conmutacion que genera senales de control para el inversor para controlar un estado operativo de cada uno del primer y segundo elementos de calentamiento segun una senal de modo operativo recibida,
en el que el inversor incluye un primer conmutador, un segundo conmutador y un tercer conmutador que estan conectados en serie, y
en el que el generador de senal de conmutacion incluye un fotoacoplador para generar las senales de control a los respectivos conmutadores.
12. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 11, en el que el primer elemento de calentamiento esta acoplado entre el primer conmutador y el segundo conmutador, y el segundo elemento de calentamiento esta acoplado entre el segundo y tercer conmutador.
13. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 11, en el que cada uno del primer y tercer conmutadores incluye un diodo antiparalelo y un condensador resonante conectado en paralelo al diodo antiparalelo.
14. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 11, en el que el generador de senal de conmutacion incluye una pluralidad de circuitos de puertas que se corresponden con los respectivos del primer al tercer conmutadores del inversor, incluyendo cada uno de los circuitos de puertas el fotoacoplador, un nodo de energla de control y un nodo en tierra.
15. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 14, en el que una tension entre el nodo de energla de control y el nodo en tierra en cada uno de los circuitos de puertas es diferente entre si.
16. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 14, en el que el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del primer y tercer circuitos de puertas para que este en un estado de aislamiento o conduccion segun la senal de modo operativo recibida para cada uno de los elementos de calentamiento.
17. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 16, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar solo el primer elemento de calentamiento, el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del primer y segundo circuitos de puertas para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador del tercer circuito de puertas para que este en un estado de aislamiento que cierre el primer y segundo conmutadores y abra el tercer conmutador.
18. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 16, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar solo el segundo elemento de calentamiento, el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del segundo y tercer circuitos de puertas para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador del primer circuito de puertas para que este en un estado de aislamiento que cierre el segundo y tercer conmutadores y abra el primer conmutador.
19. El aparato de coccion de calentamiento por induccion segun el ejemplo 16, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar tanto el primer como el segundo elementos de calentamiento, el generador de senal de conmutacion controla el fotoacoplador de cada uno del primer y tercer circuitos de puertas para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador del segundo circuito de puertas para que este en un estado de aislamiento que cierre el primer y tercer conmutadores y abra el segundo conmutador.
Claims (7)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. Aparato de coccion de calentamiento por induccion (200) que comprende:un rectificador (210) que rectifica una tension de entrada para emitir una tension de CC;un inversor (220) que comprende un primer conmutador (S1), un segundo conmutador (S2) y un tercer conmutador (S3) adaptados para conmutar la tension de CC emitida a traves del rectificador (210) para generar una tension de CA;un primer elemento de calentamiento (230) que tiene un extremo conectado a un punto de contacto entre un extremo del primer conmutador (S1) y un extremo del segundo conmutador (S2), y otro extremo conectado a un condensador resonante (250);un segundo elemento de calentamiento (240) que tiene un extremo conectado a un punto de contacto entre otro extremo del segundo conmutador (S2) y un extremo del tercer conmutador (S3), y otro extremo conectado a un condensador resonante (260) y caracterizado porque ademas comprende:un generador de senal de conmutacion (270) para generar senales de control de conmutacion para controlar los conmutadores (S1; S2; S3) que controlan un estado operativo de cada uno del primer y segundo elementos de calentamiento (230, 240) segun una senal de modo operativo recibida, en el que el generador de senal de conmutacion (270) incluye una parte de primer, segundo y tercer circuito de puertas (271, 272, 273) que se corresponden con las respectivas del primer al tercer conmutadores (S1; S2; S3) del inversor (220), cada una de las partes de circuito de puertas (271, 272, 273) incluye un fotoacoplador (271P, 272P, 273p), un nodo de energla de control (Vcc1-Vcc3), y un nodo en tierra (271G, 272G, 273G), en el que la senal de modo operativo es al menos una senal para operar solo el primer elemento de calentamiento (230), una senal para operar solo el segundo elemento de calentamiento (240), una senal para operar tanto el primer como segundo elementos de calentamiento (230, 240) y una senal para operar de manera alterna el primer y segundo elementos de calentamiento (230, 240), en el que la segunda parte de circuito de puertas (272) esta adaptada para emitir la senal de control de conmutacion que cierra o abre de manera continua el segundo conmutador (S2) del inversor (220) segun la senal de modo operativo para los elementos de calentamiento (230, 240) introducida desde una parte de seleccion de senal de conmutacion (280).
- 2. El aparato de coccion de calentamiento por induccion (200) segun la reivindicacion 1, en el que cada uno del primer y tercer conmutadores (S1; S2; S3) incluye un diodo antiparalelo y un condensador resonante conectado en paralelo al diodo antiparalelo.
- 3. El aparato de coccion de calentamiento por induccion (200) segun la reivindicacion 2, en el que una tension entre el nodo de energla de control (Vcc1-Vcc3) y el nodo en tierra (271G, 272G, 273G) en cada uno de los circuitos de puertas (271, 272, 273) es diferente entre si.
- 4. El aparato de coccion de calentamiento por induccion (200) segun la reivindicacion 1 o 3, en el que el generador de senal de conmutacion (270) esta adaptado para controlar el fotoacoplador (271P, 272P, 273P) de cada una de las partes de primer a tercer circuitos de puertas (271,272, 273) para que este en un estado de aislamiento o conduccion segun la senal de modo operativo recibida para cada uno de los elementos de calentamiento (230, 240).
- 5. El aparato de coccion de calentamiento por induccion (200) segun la reivindicacion 4, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar solo el primer elemento de calentamiento (230), el generador de senal de conmutacion (270) esta adaptado para controlar el fotoacoplador (271P, 272P) de cada una de las partes de primer y segundo circuitos de puertas (271, 272) para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador (273P) de la segunda parte de circuito de puertas (273) para que este en un estado de aislamiento que cierre el primer y segundo conmutadores (S1; S2) y abra el tercer conmutador (S3).
- 6. El aparato de coccion de calentamiento por induccion (200) segun la reivindicacion 4, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar solo el segundo elemento de calentamiento (240), el generador de senal de conmutacion (270) esta adaptado para controlar el fotoacoplador (272P, 273P) de cada una de las partes de segundo y tercer circuitos de puertas (272, 273) para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador (271P) de la primera parte de circuito de puertas (271) para que este en un estado de aislamiento que cierre el segundo y tercer conmutadores (S2, S3) y abra el primer conmutador (S1).
- 7. El aparato de coccion de calentamiento por induccion (200) segun la reivindicacion 4, en el que, cuando la senal de modo operativo es una senal para operar tanto el primer como el segundo elementos de calentamiento (230, 240), el generador de senal de conmutacion (270) esta adaptado para controlar el fotoacoplador (271P, 273P) de cada uno del primer y tercer circuitos de puertas (271,273) para que este en un estado de conduccion y el fotoacoplador (272P) del segundo circuito de puertas (272) para que este en un estado de aislamiento que cierre el primer y tercer conmutadores (S1, S3) y abra el segundo conmutador (S2).
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