ES2673132B1 - Dispositivo de aparato de cocción por inducción. - Google Patents

Dispositivo de aparato de cocción por inducción. Download PDF

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Description

DESCRIPCION
DISPOSITIVO DE APARATO DE COCCIÓN POR INDUCCIÓN
La presente invención hace referencia a un dispositivo de aparato doméstico, en particular, a un dispositivo de aparato de cocción por inducción, con al menos un inductor, con al menos una unidad de conexión a la cual se aplica al menos una tensión de funcionamiento en al menos un estado de funcionamiento, y con una unidad de control que está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación para el inductor mediante la conmutación de la unidad de conexión.
A través del estado de la técnica, ya se conoce un dispositivo de aparato doméstico con al menos una unidad inversora en conexión de medio puente o de puente completo para la puesta en funcionamiento de varios inductores mediante un multiplexor.
La presente invención resuelve el problema técnico de proporcionar un dispositivo de aparato doméstico genérico con mejores propiedades en lo referente a su eficiencia, en particular, a su eficiencia de costes y/o su eficiencia energética. Según la invención, este problema técnico se resuelve mediante un dispositivo de aparato de cocción por inducción, de manera preferida, a un dispositivo de campo de cocción, con al menos un inductor, en particular, con al menos dos y, de manera preferida, más inductores, con al menos una unidad de conexión a la cual se aplica al menos una tensión de funcionamiento periódica en al menos un estado de funcionamiento, y con una unidad de control que está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación para el inductor mediante la conmutación de la unidad de conexión, donde la unidad de control esté prevista para variar en al menos un estado de funcionamiento al menos la frecuencia de la tensión de alimentación dentro del margen de al menos un periodo de la tensión de funcionamiento.
El dispositivo de aparato de cocción por inducción es al menos una parte, preferiblemente, de al menos un subgrupo constructivo, de un aparato de cocción por inducción. El dispositivo puede comprender también el aparato de cocción por inducción entero. El aparato de cocción por inducción es preferiblemente, un aparato de cocción por inducción, en particular, un horno de cocción por inducción y/o, de manera preferida, un campo de cocción por inducción. El campo de cocción variable es un campo de cocción en el que los inductores estén dispuestos en una disposición espacial regular debajo de una placa de campo de cocción, y conformen parcialmente o por completo al menos una zona de calentamiento, preferiblemente, varias zonas de calentamiento variables, la cual/las cuales comprenda(n) un área de la placa de campo de cocción de preferiblemente el 10% como mínimo, preferiblemente, del 30% como mínimo y, de manera particularmente ventajosa, del 40% como mínimo de la superficie total de la placa de campo de cocción. Los inductores están previstos para conformar la zona de calentamiento en función de la posición de una batería de cocción posicionada sobre la placa de campo de cocción y para adaptarla a la batería de cocción. El inductor es un componente eléctrico que en al menos un estado de funcionamiento de cocción esté previsto para calentar inductivamente parcialmente o por completo al menos una batería de cocción que esté posicionada sobre la placa de campo de cocción. El inductor comprende al menos un conductor eléctrico bobinado, preferiblemente en forma de plancha circular, el cual es atravesado por el flujo de una corriente de calentamiento de alta frecuencia en al menos el estado de funcionamiento de cocción. De manera preferida, el inductor está previsto para transformar la energía eléctrica en un campo magnético alterno para provocar corrientes en remolino y/o efectos de inversión magnética en la batería de cocción que se transformen en calor. El elemento de conexión es un elemento previsto para conectar de manera conductora eléctricamente un primer terminal con al menos un segundo terminal en al menos un primer estado de conexión y, en al menos un segundo estado de conexión, para al menos separar el primer terminal del segundo terminal. El elemento de conexión presenta al menos un terminal de control a través del cual es dirigible el estado de conexión del elemento de conexión, y está previsto para, en un proceso de conmutación, pasar de uno de los estados de conexión al otro estado de conexión en cada caso. Aquí, el elemento de conexión puede estar configurado como cualquier elemento de conexión, de manera preferida, elemento de conexión semiconductor, que resulte apropiado al experto en la materia, por ejemplo, como transistor, de manera preferida, como FET (Field-Effect Transistor), como MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) y/o como IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor), de manera preferida, como RC-IGBT (Reverse-Conducting Insulated-Gate Bipolar Transistor) y, de manera particularmente preferida, como transistor HEMT (High-Electron Mobility Transistor). El transistor HEMT es un transistor de alta movilidad de electrones, con una movilidad de electrones particularmente elevada, la cual ascienda a 25° C a al menos 400 cm2 V-1s-1, de manera preferida, a al menos 600 cm2 V-1s-1, de manera más preferida, a al menos 800 cm2 V'V 1 y, de manera particularmente preferida, a al menos 1.000 cm2 V'V 1. Asimismo, se consideran transistores HEMT los transistores de efecto de campo con dopado por modulación (MODFET), los transistores de efecto de campo de gas de electrones bidimensional (TEGFET), los transistores de heterounión dopados selectivamente (SDHT) y/o los transistores de efecto de campo de heterounión (HFET). El elemento de conexión presenta al menos un primer terminal, el cual es preferiblemente un terminal de fuente, un segundo terminal, el cual es preferiblemente un terminal de drenaje, y/o un terminal de control, el cual es un terminal de compuerta. Al elemento de conexión pueden estar conectados en paralelo al menos un diodo, en concreto, un diodo de retorno, y/o al menos una capacidad, en concreto, una capacidad atenuadora, del dispositivo de aparato doméstico. La unidad de conexión es una unidad que presenta al menos un elemento de conexión. La tensión de funcionamiento es una tensión prevista para transmitir potencia dentro del dispositivo de aparato doméstico. La tensión de funcionamiento presenta una frecuencia de al menos 100 Hz y/o de al menos 120 Hz, es una tensión de red rectificada y presenta preferiblemente una frecuencia que se corresponde con el doble de la frecuencia de red de la tensión de red. La tensión de red es una tensión eléctrica, en concreto, tensión alterna, proporcionada por un suministrador de energía en una red de corriente, la cual se utilice para transmitir potencia eléctrica. La tensión de red presenta al menos una frecuencia de red de al menos 50 Hz y/o 60 Hz, está rectificada al menos mediante un rectificador del dispositivo de aparato doméstico, preferiblemente mediante un rectificador en puente, y está transformada parcialmente o por completo en la tensión de funcionamiento. La unidad de control es una unidad electrónica que preferiblemente esté integrada, al menos en parte, en una unidad de control y/o reguladora de un aparato doméstico. De manera preferida, la unidad de control comprende una unidad de cálculo y, adicionalmente a la unidad de cálculo, una unidad de almacenamiento con un programa de control y/o de regulación almacenado en ella, el cual esté previsto para ser ejecutado por la unidad de cálculo. La conmutación de la unidad de conexión es un proceso de conmutación de al menos un elemento de conexión de la unidad de conexión en el que el elemento de conexión pasa de uno de los estados de conexión a otro estado de conexión. La tensión de alimentación es una tensión prevista para la puesta en funcionamiento de al menos un inductor. La tensión de alimentación presenta una frecuencia que es mayor que la frecuencia de la tensión de funcionamiento. En concreto, la frecuencia de la tensión de alimentación asciende a 1 kHz como mínimo, preferiblemente, a 10 kHz como mínimo y, de manera particularmente preferida, a 50 kHz como mínimo y/o a 200 kHz como máximo, de manera preferida, a 150 kHz como máximo y, de manera particularmente preferida, a 100 kHz como máximo. La tensión de alimentación es una tensión por impulsos. La distancia temporal entre dos impulsos coincide con la frecuencia inversa de la tensión de alimentación. Cada impulso se corresponde con al menos un proceso de conmutación de la unidad de conexión. La unidad de control está prevista para transformar la tensión de funcionamiento al menos parcialmente en otra tensión, preferiblemente, en la tensión de alimentación, de manera preferida mediante la unidad de conexión, a través de al menos una modulación de los impulsos, en concreto, al menos una modulación de la amplitud de los impulsos. La frecuencia de la tensión de alimentación es variada dentro del margen de al menos un periodo de la tensión de funcionamiento donde la tensión de alimentación presenta al menos dos frecuencias diferentes dentro del margen de un periodo de la tensión de funcionamiento. Asimismo, la unidad de control está prevista para variar adicionalmente al menos el ciclo de servicio de la tensión de alimentación en el estado de funcionamiento, donde la duración del impulso permanezca preferiblemente constante. El ciclo de servicio de la tensión de alimentación es variado dentro del margen de al menos un periodo de la tensión de funcionamiento donde la tensión de alimentación presenta al menos dos ciclos de servicio diferentes dentro del margen de un periodo de la tensión de funcionamiento. Siendo constante la duración del impulso, la variación del ciclo de servicio es directamente proporcional a la variación de la frecuencia. La unidad de control está prevista para variar mediante la unidad de conexión la frecuencia y, en particular, el ciclo de servicio, de la tensión de alimentación a través de una modulación de los impulsos, en concreto, una modulación de la duración de los impulsos y/o una modulación de las pausas entre los impulsos, de la tensión de funcionamiento y/o de una tensión de inversor.
A través de la realización según la invención, se puede proporcionar un dispositivo de aparato de cocción por inducción con mejores propiedades en lo referente a su eficiencia, en particular, a su eficiencia de costes y/o a su eficiencia energética. De manera ventajosa, se puede mejorar la puesta en funcionamiento variable de los inductores, y la activación de éstos puede producirse con mayor rapidez.
Asimismo, se propone que la unidad de control esté prevista para evitar la sobrecarga de al menos un componente eléctrico, en concreto, del inductor y/o de los componentes eléctricos que conformen junto con el inductor un circuito oscilante como, por ejemplo, una capacidad del dispositivo de aparato doméstico, al variar la frecuencia. La sobrecarga es una sobretensión aplicada a al menos un componente eléctrico, y/o la sobrecorriente que fluye a través de al menos un componente eléctrico, y que éstas puedan provocar un daño, por ejemplo, un cortocircuito, del componente eléctrico. En concreto, la unidad de control está prevista para variar la frecuencia de la tensión de alimentación en al menos un tramo parcial de la tensión de funcionamiento en el cual se aplique una sobrecarga al al menos un componente eléctrico en un estado de funcionamiento que no presente tal variación de la frecuencia. Asimismo, la unidad de control está prevista para tener en cuenta durante una activación una curva característica de la potencia almacenada en una unidad de cálculo, donde la curva característica de la potencia sea dependiente del grado de cubrimiento del inductor y/o del material de una batería de cocción que esté dispuesta sobre el inductor. De este modo, se puede evitar que una sobrecarga dañe los componentes eléctricos.
Asimismo, se pueden reducir los costes en componentes, ya que éstos ya no tienen que configurarse para captar los picos de la potencia. Además, se puede aumentar ventajosamente la vida útil del dispositivo de aparato doméstico.
Asimismo, se propone que la unidad de control esté prevista para atenuar la radiación electromagnética al variar la frecuencia. De este modo, se puede mejorar ventajosamente la compatibilidad electromagnética, la cual puede ser adaptada con independencia de la potencia necesaria para un proceso de cocción. También de manera ventajosa, es posible prescindir de componentes adicionales para reducir la radiación electromagnética como, por ejemplo, de un blindaje adicional.
En una forma de realización preferida de la invención, se propone que el dispositivo de aparato doméstico comprenda al menos otro inductor, donde la unidad de control esté prevista para suministrar al menos otra tensión de alimentación para el otro inductor mediante la conmutación de la unidad de conexión y para variar en al menos un estado de funcionamiento al menos otra frecuencia de la otra tensión de alimentación dentro del margen de al menos un periodo de la tensión de funcionamiento. Así, se puede aumentar la flexibilidad.
Con el fin de mejorar más la activación de los inductores, se propone que la tensión de alimentación y la otra tensión de alimentación sean al menos parcialmente, de manera preferida, al menos en gran parte y, de manera particularmente preferida, totalmente, complementarias entre sí por lo que en la progresión temporal de la tensión de alimentación y de la otra tensión de alimentación son complementarias entre sí dentro del margen de al menos un periodo, preferiblemente durante gran parte del periodo y, de manera particularmente preferida, durante todo el periodo, de la tensión de funcionamiento. La tensión de alimentación presenta en un punto en el tiempo un máximo local, en concreto, un impulso de la tensión, en el cual la otra tensión de alimentación presenta un mínimo local, en concreto, no presenta ningún impulso de la tensión.
En una forma de realización de la invención, se propone que la unidad de conexión presente al menos una unidad inversora, la cual esté prevista para generar al menos una tensión de inversor a partir de la tensión de funcionamiento, y al menos una unidad de conexión de variación, la cual esté prevista para generar al menos la tensión de alimentación y, de manera preferida, también la otra tensión de alimentación, a partir de la tensión de inversor. La unidad inversora es una unidad prevista para suministrar y/o generar una corriente de calentamiento de alta frecuencia, preferiblemente con una frecuencia de al menos 1 kHz, de manera más preferida, de al menos 10 kHz y, de manera ventajosa, de al menos 20 kHz, para poner en funcionamiento el inductor. La unidad de conexión de variación es una unidad prevista para aplicar la tensión de alimentación de manera alternante al inductor y al otro inductor. La unidad de conexión de variación presenta al menos un elemento de conexión adicional, el cual está conectado con al menos un inductor en al menos un estado de conexión. Asimismo, el elemento de conexión puede estar conectado con varios inductores de manera dependiente del estado de conexión. La unidad de conexión de variación puede comprender varios elementos de conexión. De manera preferida, el elemento de conexión está conectado con el inductor en un primer estado de conexión y, en un segundo estado de conexión, con el otro inductor. De este modo, la transformación de la tensión de alimentación y la variación de la misma pueden producirse por separado.
En una forma de realización particularmente preferida de la invención, se propone que la unidad de control esté prevista para variar la tensión de alimentación en el estado de funcionamiento mediante la unidad de conexión de variación. En concreto, la unidad de control está prevista para transformar la tensión de inversor al menos parcialmente en la tensión de alimentación y, de manera preferida, en la otra tensión de alimentación, mediante el interruptor de variación a través de una modulación de las pausas entre los impulsos. Así, se puede conseguir ventajosamente de manera particularmente sencilla una variación complementaria de la frecuencia.
En otra forma de realización de la invención, se propone que el dispositivo de aparato doméstico comprenda al menos una matriz de calentamiento que presente una cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento, donde la unidad de conexión presente al menos una cantidad N de elementos de conexión de fila y al menos una cantidad M de elementos de conexión de columna, donde, para cualquier i de 1 a N y cualquier j de 1 a M con una cantidad total N M de elementos de conexión de fila y elementos de conexión de columna mayor que 2, sea aplicable que el elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo comprenda al menos un inductor i,j-ésimo y esté conectado tanto con el elemento de conexión de fila i-ésimo como con el elemento de conexión de columna j-ésimo. En concreto, es siempre de aplicación que la cantidad total N M de elementos de conexión de columna y elementos de conexión de fila es mayor que 2 si la cantidad N de elementos de conexión de fila y/o la cantidad M de elementos de conexión de columna es mayor que 1. El elemento de conexión de fila”y/o elemento de conexión de columna son elementos de conexión que estén asignados a filas y/o columnas de la retícula de una disposición a modo de esquema de conexiones y/o que definan dicha disposición. La disposición a modo de esquema de conexiones es diferente con respecto a una disposición espacial en la que los elementos de conexión de columna y los elementos de conexión de fila puedan estar dispuestos en una disposición preferida por el experto en la materia y particularmente compacta. Los elementos de conexión de fila están conectados con un potencial de referencia común a ellos. El potencial de referencia común a los elementos de conexión de fila es un potencial de funcionamiento de la tensión de funcionamiento con la que el dispositivo de aparato doméstico está accionado. Aquí, el potencial de referencia común a los elementos de conexión de fila es un potencial de masa. Los elementos de conexión de columna están conectados con otro potencial de referencia común a ellos. El otro potencial de referencia común a los elementos de conexión de columna es otro potencial de funcionamiento de la tensión de funcionamiento. El otro potencial de referencia común a los elementos de conexión de columna difiere del potencial de masa. Entre el potencial de referencia común a los elementos de conexión de fila y el otro potencial de referencia común a los elementos de conexión de columna se aplica la tensión de funcionamiento. Al menos un elemento de conexión de fila i-ésimo y al menos un elemento de conexión de columna jésimo, los cuales están interconectados en una topología de puente completo o, preferiblemente, en una topología de medio puente, sirven como elementos de conexión de inversor y conforman en conjunto parcialmente o por completo y, de manera preferida, por completo, una unidad inversora i,j-ésima del dispositivo de aparato doméstico. El dispositivo de aparato doméstico comprende una cantidad N x M de unidades inversoras. El término "unidad inversora i,j-ésima” incluye el concepto de una unidad que esté prevista para suministrar y/o generar una corriente de calentamiento de alta frecuencia, preferiblemente con una frecuencia de al menos 1 kHz, de manera más preferida, de al menos 10 kHz y, de manera ventajosa, de al menos 20 kHz, para poner en funcionamiento el inductor i,j-ésimo. La unidad de control del dispositivo de aparato doméstico está prevista para activar los elementos de conexión de fila y los elementos de conexión de columna. De manera particularmente ventajosa, la unidad de control está prevista para activar los elementos de conexión de fila y los elementos de conexión de columna como elementos de conexión de inversor, de tal forma que se produzca un proceso de conmutación suave entre al menos un primer estado de conexión y un segundo estado de conexión de los elementos de conexión esto es, mediante un proceso de conmutación con una pérdida de potencia ínfima, el cual se produzca si el proceso de conmutación es en gran medida o por completo sin corriente y/o, de manera preferida sin tensión., también conocido por su denominación inglesa “zero current switching (ZCS)”, en un proceso de conmutación suave en el que la corriente que fluya directamente antes de un proceso de conmutación en el elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo y, en particular, en el inductor i,j-ésimo, sea aproximada o exactamente ínfima, en particular, aproximadamente cero. En concreto, la unidad de control está prevista en el proceso de conmutación sin corriente para conmutar los elementos de conexión con una frecuencia de conmutación que sea menor que o igual a la frecuencia de resonancia del elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo. Proceso también conocido por su denominación inglesa “zero voltage switching (ZVS)”, de conmutación suave en el que la tensión que se aplique y/o que descienda directamente antes de un proceso de conmutación en el elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo y, en particular, en el inductor i,j-ésimo, sea aproximada o exactamente ínfima, en particular, aproximadamente cero. En concreto, la unidad de control está prevista en el proceso de conmutación en gran medida o por completo sin tensión para conmutar los elementos de conexión con una frecuencia de conmutación que sea mayor que la frecuencia de resonancia del elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo. El valor ínfimo es un valor que sea menor que un valor máximo de funcionamiento en un factor 10 como mínimo, preferiblemente, en un factor 50 como mínimo, de manera preferida, en un factor 100 como mínimo y, de manera particularmente preferida, en un factor 500 como mínimo. La matriz de calentamiento es la retícula de una disposición a modo de esquema de conexiones de los elementos de matriz de calentamiento i,j-ésimos. El elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo está conectado de manera al menos indirecta y, preferiblemente, directa, tanto con el elemento de conexión de fila i-ésimo como con el elemento de conexión de columna j-ésimo. Al menos dos componentes eléctricos estén conectados entre sí directamente sin presentar ningún otro componente eléctrico que modifique la fase entre una corriente y una tensión y/o, preferiblemente, la propia corriente y/o la propia tensión. De manera particularmente preferida, el inductor i,j-ésimo presenta al menos un, en particular, exactamente un, terminal i,j-ésimo, el cual esté conectado tanto con el elemento de conexión de fila i-ésimo, en concreto, con el primer terminal del elemento de conexión de fila i-ésimo, como con el elemento de conexión de columna j-ésimo, en concreto, con el segundo terminal del elemento de conexión de columna j-ésimo. De este modo, se puede reducir la cantidad de elementos de conexión, ya que los elementos de conexión accionan parcialmente varios inductores, de modo que se pueden ahorrar costes en componentes. Asimismo, diferentes inductores de la matriz de calentamiento pueden ser activados ventajosamente de manera individual, con lo cual se puede reducir el consumo energético, así como el campo eléctrico de dispersión. De manera particularmente ventajosa, la disposición mencionada anteriormente hace posible que los elementos de conexión puedan ser conmutados de manera suave y en gran medida o por completo sin corriente o en gran medida o por completo sin tensión, con lo cual se pueden reducir las pérdidas por conmutación. Además, se hace posible una detección ventajosa de las baterías de cocción, pudiendo prescindirse de componentes adicionales como, por ejemplo, de elementos sensores.
Con el fin de reducir el espacio de construcción necesario para los inductores y de conseguir una disposición espacial de los inductores eficiente para un funcionamiento de cocción de las baterías de cocción, se propone además que los inductores estén dispuestos espacialmente en una matriz de inductores, la cual sea diferente con respecto a la matriz de calentamiento en lo referente a las proporciones de proximidad de al menos dos de los inductores de manera relativa entre sí, en la cual los inductores estén dispuestos a modo de esquema de conexiones. Lamatriz de inductores es la retícula de la disposición espacial de los inductores debajo de una placa de campo de cocción del dispositivo de aparato doméstico.
En una forma de realización preferida de la invención, se propone que, en la matriz de inductores, los inductores estén dispuestos espacialmente de tal modo que al menos un inductor i,j-ésimo, para el cual sea aplicable i = je n la matriz de calentamiento, sea adyacente a al menos un inductor i,j-ésimo, para el cual sea aplicable i ^j en la matriz de calentamiento. La expresión "inductor i,j-ésimo, para el cual sea aplicable i = j en la matriz de calentamiento” incluye el concepto de un inductor en diagonal que esté dispuesto sobre una diagonal de la matriz de calentamiento. La expresión "inductor i,j-ésimo, para el cual sea aplicable i ^j en la matriz de calentamiento” incluye el concepto de un inductor exterior a la diagonal que esté dispuesto fuera de una diagonal de la matriz de calentamiento. De manera preferida, entre al menos dos inductores i,j-ésimos, para los cuales sea aplicable i = j en la matriz de calentamiento, está dispuesto al menos un inductor i,j-ésimo para el cual sea aplicable i ^j en la matriz de calentamiento. De manera particularmente preferida, un inductor i,j-ésimo para el cual sea aplicable i = j en la matriz de calentamiento está rodeado, preferiblemente rodeado anularmente, por varios, en concreto, por al menos tres, preferiblemente, por al menos cuatro y, de manera particularmente preferida, por al menos cinco inductores i,j-ésimos para los cuales sea aplicable i ^j en la matriz de calentamiento. Como alternativa, se concibe que la matriz de calentamiento no presente elementos de matriz de calentamiento i,j-ésimos y, en particular, inductores i,j-ésimos, para los cuales sea aplicable i = j en la matriz de calentamiento. De esta forma, se puede simplificar en mayor medida la activación del dispositivo de aparato doméstico, ya que se puede evitar la puesta en funcionamiento simultánea de inductores en diagonal.
En una forma de realización particularmente preferida de la invención, se propone que, en la matriz de inductores, los inductores i,j-ésimos de igual i o de igual j sean adyacentes entre sí y, de manera preferida, directamente adyacentes entre sí. En concreto, los inductores i,jésimos de igual i o de igual j están dispuestos en la misma fila o columna de la matriz de calentamiento. Asimismo, los inductores i,j-ésimos de igual i o j están dispuestos agrupados entre sí y conforman al menos una zona de calentamiento para una batería de cocción parcialmente o por completo, de manera preferida, en gran parte o por completo y, de manera particularmente preferida, por completo. También de manera preferida, los inductores i,j-ésimos de diferente i o j conforman diferentes zonas de calentamiento al menos parcialmente. De este modo, se puede simplificar en mayor medida la activación del dispositivo de aparato doméstico, ya que de manera particularmente ventajosa se puede evitar el funcionamiento simultáneo de al menos dos inductores i,j-ésimos para los cuales sea aplicable i = j en la matriz de calentamiento.
Se concibe que la cantidad total N M de elementos de conexión de columna y elementos de conexión de fila sea menor que o igual a la cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento. Con el fin de accionar una cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento con la menor cantidad total N M posible de elementos de conexión de columna y elementos de conexión de fila y, de manera ventajosa, reducir así los costes relativos a los componentes, se propone que la cantidad N de elementos de conexión de fila sea igual a la cantidad M de elementos de conexión de columna. Entonces, la matriz de calentamiento está configurada como matriz cuadrada.
Con el fin de impedir la activación no deseada de al menos dos inductores en diagonal, se propone que la cantidad total N M de elementos de conexión de columna y elementos de conexión de fila sea mayor en uno que la cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento. Para este caso, la matriz de calentamiento está configurada como vector, preferiblemente como vector de fila, si la cantidad N de elementos de conexión de fila es igual a 1, o como vector de columna, si la cantidad M de elementos de conexión de columna es igual a 1.
Asimismo, se propone que el elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo presente al menos un diodo i,j-ésimo, mediante el cual el inductor i,j-ésimo esté conectado al menos con el elemento de conexión de fila i-ésimo. En concreto, el diodo i,j-ésimo está conectado al terminal i,j-ésimo entre el inductor i,j-ésimo y el elemento de conexión de fila i-ésimo. El diodo i,j-ésimo permite que la corriente fluya en dirección del elemento de conexión de fila iésimo y, de manera preferida, bloquea el flujo de dicha corriente en dirección del inductor i,jésimo. Para el caso de que la cantidad de elementos de conexión de fila sea igual a 1, se puede prescindir del diodo i,j-ésimo. Además, un diodo de retorno y/o un condensador atenuador del dispositivo de aparato doméstico podrían estar conectados en paralelo al elemento de conexión de columna j-ésimo. También de manera ventajosa, el elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo presenta al menos otro diodo i,j-ésimo, mediante el cual el inductor i,j-ésimo está conectado al menos con el elemento de conexión de columna j-ésimo. En concreto, el otro diodo i,j-ésimo está conectado al terminal i,j-ésimo entre el inductor i,jésimo y el elemento de conexión de columna j-ésimo. El diodo i,j-ésimo permite que la corriente fluya en dirección del inductor i,j-ésimo y, de manera preferida, bloquea el flujo de dicha corriente en dirección del elemento de conexión de columna j-ésimo. Además, para el caso de que la cantidad M de elementos de conexión de columna sea igual a 1, se puede prescindir del diodo i,j-ésimo. Además, un diodo de retorno y/o un condensador atenuador podrían estar conectados en paralelo al elemento de conexión de fila i-ésimo. De este modo, se puede impedir que la corriente fluya de manera descontrolada entre varios elementos de matriz de calentamiento.
Asimismo, se propone que el elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo presente al menos una capacidad i,j-ésima, mediante la cual el inductor i,j-ésimo esté conectado con al menos un potencial de referencia común a los elementos de matriz de calentamiento. El potencial de referencia común a los elementos de matriz de calentamiento es el potencial de funcionamiento. Asimismo, el elemento de matriz de calentamiento i,j-ésimo presenta al menos otra capacidad i,j-ésima, mediante la cual el inductor i,j-ésimo está conectado con al menos otro potencial de referencia común a los elementos de matriz de calentamiento. El otro potencial de referencia común a los elementos de matriz de calentamiento es el otro potencial de funcionamiento. La capacidad i,j-ésima comprende al menos un condensador. De manera preferida, la capacidad puede comprender varios condensadores, en concreto, una red de condensadores, la cual esté compuesta preferiblemente por condensadores conectados en serie y/o conectados en paralelo entre sí al menos parcialmente. Además, la capacidad puede ser ajustable. El inductor i,j-ésimo presenta al menos otro terminal i,jésimo, el cual está conectado tanto con la capacidad i,j-ésima como con la otra capacidad i,j-ésima. De esta forma, se puede ajustar ventajosamente al campo de aplicación la frecuencia propia de un circuito oscilante del dispositivo de aparato doméstico mediante la elección correspondiente de las capacidades.
Asimismo, se propone que la matriz de calentamiento comprenda una cantidad N de diodos de fila, donde el diodo de fila i-ésimo conecte al menos el elemento de conexión de fila iésimo con al menos otro potencial de referencia, en concreto, el otro potencial de funcionamiento, común a los elementos de conexión de fila. Asimismo, se propone que la matriz de calentamiento comprenda una cantidad M de diodos de columna, donde el diodo de columna j-ésimo conecte al menos el elemento de conexión de columna j-ésimo con al menos un potencial de referencia, en concreto, el potencial de funcionamiento, común para los elementos de conexión de columna. De esta forma, se puede conseguir un proceso de conmutación particularmente suave.
Además, se propone que, si la tensión de funcionamiento adopta un valor aproximada o exactamente ínfimo, la unidad de control esté prevista en al menos un modo de reconocimiento de batería de cocción para determinar al menos un parámetro eléctrico que se origine en al menos uno de los inductores. El parámetro eléctrico está correlacionado preferiblemente con el acoplamiento electromagnético del inductor con una batería de cocción, en particular, con el grado de cubrimiento y/o el material de la batería de cocción. Al menos por medio del parámetro eléctrico, la unidad de control puede deducir el acoplamiento electromagnético del inductor con la batería de cocción y, de manera preferida, determinarlo. El parámetro eléctrico se corresponde con una variable de control directo. De manera ventajosa, el parámetro eléctrico es una señal eléctrica y/o señal electrónica medida por una unidad sensora del dispositivo de aparato doméstico, y es preferiblemente la frecuencia, amplitud y/o fase de la tensión que se aplica al inductor y/o de la corriente que fluye a través del inductor. De este modo, se puede aumentar la flexibilidad del dispositivo de aparato doméstico, ya que se pueden detectar las baterías de cocción.
Asimismo, se propone que la unidad de control esté prevista en el modo de reconocimiento de batería de cocción para primero cargar el inductor i,j-ésimo y, a continuación, si la tensión de funcionamiento adopta un valor aproximada o exactamente ínfimo, para descargarlo de nuevo. De manera ventajosa, la unidad de control está prevista en el modo de reconocimiento de batería de cocción para detectar una curva característica de un proceso de descarga del inductor i,j-ésimo y, mediante esta curva característica, determinar el parámetro eléctrico. La curva característica es la evolución temporal del parámetro eléctrico. En concreto, la unidad de control está prevista para determinar el parámetro eléctrico mediante la adaptación de una curva característica comparativa a la curva característica, en concreto, basándose en parámetros para la generación de la curva característica comparativa. Así, la descarga del inductor puede realizarse de manera sencilla, evitándose que se produzca un cortocircuito con otros componentes eléctricos.
El dispositivo de aparato doméstico que se describe no está limitado a la aplicación ni a la forma de realización anteriormente expuestas, pudiendo en particular presentar una cantidad de elementos, componentes, y unidades particulares que difiera de la cantidad que se menciona en el presente documento, siempre y cuando se persiga el fin de cumplir la funcionalidad aquí descrita. De manera preferida, en los rangos de valores indicados en esta descripción también se consideran divulgados y utilizables de la manera deseada aquellos valores que queden dentro de los límites mencionados.
Otras ventajas se extraen de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo están representados ejemplos de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen características numerosas en combinación. El experto en la materia considerará las características ventajosamente también por separado, y las reunirá en otras combinaciones razonables.
Muestran:
Fig. 1 un aparato doméstico con un dispositivo de aparato doméstico, en vista superior esquemática,
Fig. 2 esquema de conexiones de una parte del dispositivo de aparato doméstico con una matriz de calentamiento,
Fig. 3 una parte del dispositivo de aparato doméstico con una matriz de inductores, en vista superior esquemática,
Fig. 4 diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para la puesta en funcionamiento del dispositivo de aparato doméstico con un modo de reconocimiento de batería de cocción;
Fig. 5 diferentes gráficas con progresiones típicas de la corriente y/o de la tensión durante el funcionamiento del dispositivo de aparato doméstico,
Fig. 6 otro dispositivo de aparato doméstico, en una representación a modo de esquema de conexiones,
Fig. 7 otro dispositivo de aparato doméstico, en una representación a modo de esquema de conexiones,
Fig. 8 otro dispositivo de aparato doméstico, en una representación a modo de esquema de conexiones,
Fig. 9 otro dispositivo de aparato doméstico, en una representación a modo de esquema de conexiones,
Fig. 10 otro dispositivo de aparato doméstico, en una representación a modo de esquema de conexiones,
Fig. 11 otro dispositivo de aparato doméstico, en una representación a modo de esquema de conexiones,
Fig. 12 otro procedimiento preferido para dirigir el dispositivo de aparato doméstico y, en particular, los otros dispositivos de aparato doméstico de las figuras 6 a 11, Fig. 13a-b diferentes gráficas con progresiones típicas de la corriente, de la tensión y de la potencia al dirigirse el dispositivo de aparato doméstico según el procedimiento de la figura 12,
Fig. 14 diferentes gráficas con otras progresiones de la potencia al dirigirse el dispositivo de aparato doméstico según el procedimiento de la figura 12, Fig. 15 diferentes gráficas con otras progresiones de la potencia al dirigirse el dispositivo de aparato doméstico según el procedimiento de la figura 12, Fig. 16a-d diferentes gráficas con curvas características de la potencia de una primera batería de cocción para dirigir el dispositivo de aparato doméstico según el procedimiento de la figura 12,
Fig. 17a-d diferentes gráficas con curvas características de la potencia de una segunda batería de cocción para dirigir el dispositivo de aparato doméstico según el procedimiento de la figura 12,
Fig. 18a-d diferentes gráficas con curvas características de la potencia de una tercera batería de cocción para dirigir el dispositivo de aparato doméstico según el procedimiento de la figura 12, y
Fig. 19 otro dispositivo de aparato doméstico en una representación a modo de esquema de conexiones, el cual está previsto para ejecutar el procedimiento de la figura 12.
La figura 1 muestra un aparato doméstico 48a con un dispositivo de aparato doméstico en vista superior esquemática. En el presente caso, el aparato doméstico 48a está realizado como aparato de cocción, en particular, como campo de cocción, en concreto, como campo de cocción por inducción variable. Como alternativa, el aparato doméstico 48a puede estar realizado como cualquier aparato doméstico 48a, en concreto, aparato de cocción, por ejemplo, como horno microondas u horno de cocción por inducción, que difiera de un campo de cocción y que resulte ventajoso al experto en la materia.
El dispositivo de aparato doméstico presenta una placa de campo de cocción 50a y está previsto para accionar al menos una batería de cocción que esté dispuesta en cualquier posición sobre la placa de campo de cocción 50a. La placa de campo de cocción 50 comprende posiciones de zona de calentamiento 52a preferidas, las cuales señalan las posiciones preferidas para las baterías de cocción. En el presente caso, la placa de campo de cocción 50a presenta seis posiciones de zona de calentamiento 52a preferidas. Para obtener una mejor visión de conjunto, sólo una de las posiciones de zona de calentamiento 52a preferidas va acompañada de símbolo de referencia. La placa de campo de cocción 50a puede presentar una cantidad cualquiera de posiciones de zona de calentamiento 52a preferidas, o también no presentar posiciones de zona de calentamiento 52a preferidas.
La figura 2 muestra un esquema de conexiones de una parte del dispositivo de aparato doméstico. El dispositivo de aparato doméstico comprende al menos una cantidad N de elementos de conexión de fila 10a y al menos una cantidad M de elementos de conexión de columna 12a. El dispositivo de aparato doméstico comprende al menos una matriz de calentamiento 14a. La matriz de calentamiento 14a presenta para cualquier i de 1 a N y cualquier j de 1 a M al menos un elemento de matriz de calentamiento 16a i,j-ésimo. La matriz de calentamiento 14a presenta una cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento 16a. La cantidad total N M de elementos de conexión de fila 10ay elementos de conexión de columna 12a es mayor que 2, y es menor que o igual a la cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento 16a. En el presente caso, el dispositivo de aparato doméstico presenta una cantidad de N = 8 elementos de conexión de fila 10a y una cantidad de M = 3 elementos de conexión de columna 12a. Además, el dispositivo de aparato doméstico presenta una cantidad de N x M = 24 elementos de matriz de calentamiento 16a. No obstante, también se concibe que N y/o M pueda ser cualquier otro número natural que el experto en la materia considere particularmente ventajoso. De manera alternativa o adicional, la cantidad N puede escogerse igual a la cantidad M o de tal modo que la cantidad total N M sea mayor en uno que la cantidad N x M.
A continuación, se explica como ejemplo una disposición a modo de esquema de conexiones de los componentes eléctricos del dispositivo de aparato doméstico por medio de los componentes eléctricos i-ésimos, j-ésimos, e i,j-ésimos del dispositivo de aparato doméstico. Las siguientes explicaciones pueden extenderse a otros componentes eléctricos equivalentes.
El elemento de conexión de fila 10a i-ésimo está realizado como transistor y presenta un primer terminal. El primer terminal es un terminal de fuente. El primer terminal del elemento de conexión de fila 10a i-ésimo está conectado con el elemento de matriz de calentamiento 16a i,j-ésimo. El elemento de conexión de fila 10a i-ésimo presenta un segundo terminal. El segundo terminal es un terminal de drenaje. El segundo terminal del elemento de conexión de fila 10a i-ésimo está conectado con un potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a. El potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a es el potencial de funcionamiento de una tensión de funcionamiento y, de manera preferida, un potencial de masa. El dispositivo de aparato doméstico presenta un rectificador, el cual transforma una tensión de red en la tensión de funcionamiento. La tensión de funcionamiento es aquí la tensión que se aplica entre el potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a y otro potencial de referencia 32a común a los elementos de conexión de columna 12a. El elemento de conexión de fila 10a i-ésimo presenta un terminal de control. El terminal de control es un terminal de compuerta y está conectado con una unidad de control 38a del dispositivo de aparato doméstico.
El elemento de conexión de columna 12a j-ésimo está realizado como transistor y presenta un primer terminal. El primer terminal es un terminal de fuente. El primer terminal del elemento de conexión de columna 12a j-ésimo está conectado con el otro potencial de referencia 32a común a los elementos de conexión de columna 12a. El otro potencial de referencia 32a común a los elementos de conexión de columna 12a es el otro potencial de funcionamiento. El elemento de conexión de columna 12a j-ésimo presenta un segundo terminal. El segundo terminal es un terminal de drenaje. El segundo terminal del elemento de conexión de columna 12a j-ésimo está conectado con el elemento de matriz de calentamiento 16a i,j-ésimo. El elemento de conexión de columna 12a j-ésimo presenta un terminal de control. El terminal de control es un terminal de compuerta y está conectado con la unidad de control 38a del dispositivo de aparato doméstico.
El elemento de conexión de fila 10a i-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a jésimo están dispuestos en una topología de medio puente. Se concibe que el dispositivo de aparato doméstico comprenda otros elementos de conexión de fila 10a i-ésimos y otros elementos de conexión de columna 12a j-ésimos, de modo que los elementos de conexión de fila 10a i-ésimos, los otros elementos de conexión de fila 10a i-ésimos, los elementos de conexión de columna 12a j-ésimos, y los otros elementos de conexión de columna 12a jésimos puedan estar dispuestos en una topología de puente completo.
El elemento de conexión de fila 10a i-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a jésimo sirven de elementos de conexión de inversor. El elemento de conexión de fila 10a iésimo y el elemento de conexión de columna 12a j-ésimo conforman conjuntamente al menos una unidad inversora 54a i,j-ésima del dispositivo de aparato doméstico. El dispositivo de aparato doméstico comprende una cantidad N x M de unidades inversoras 54a. La unidad de control 38a está prevista para activar el elemento de conexión de fila 10a i-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a j-ésimo como elementos de conexión de inversor. En concreto, la unidad de control 38a activa el elemento de conexión de fila 10a iésimo y el elemento de conexión de columna 12a j-ésimo de tal modo que se produce un proceso de conmutación suave entre al menos un primer estado de conexión y un segundo estado de conexión del elemento de conexión de fila 10a i-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a j-ésimo.
El elemento de matriz de calentamiento 16a i,j-ésimo presenta al menos un inductor 18a i,jésimo. El inductor 18a i,j-ésimo está conectado tanto con el elemento de conexión de fila 10a i-ésimo como con el elemento de conexión de columna 12a j-ésimo y presenta al menos un terminal 20a i,j-ésimo. El terminal 20a i,j-ésimo está conectado tanto con el elemento de conexión de fila 10a i-ésimo, en concreto, con el primer terminal del elemento de conexión de fila 10a i-ésimo, como con el elemento de conexión de columna 12a j-ésimo, en concreto, con el segundo terminal del elemento de conexión de columna 12a j-ésimo. En la matriz de calentamiento 14a están dispuestos en total N x M inductores 18a a modo de esquema de conexiones.
Además, el elemento de matriz de calentamiento 16a i,j-ésimo presenta al menos un diodo 24a i,j-ésimo. Mediante el diodo 24a i,j-ésimo, el inductor 18a i,j-ésimo está conectado al menos con el elemento de conexión de fila 10a i-ésimo. El primer terminal del diodo 24a i,jésimo está conectado con el terminal 20a i,j-ésimo del inductor 18a i,j-ésimo. El segundo terminal del diodo 24a i,j-ésimo está conectado con el primer terminal del elemento de conexión de fila 10a i-ésimo. El diodo 24a i,j-ésimo permite que la corriente fluya en dirección del elemento de conexión de fila 10a i-ésimo y la bloquea en dirección del inductor 18a i,j-ésimo.
Asimismo, el elemento de matriz de calentamiento 16a i,j-ésimo presenta al menos otro diodo 26a i,j-ésimo. Mediante el otro diodo 26a i,j-ésimo, el inductor 18a i,j-ésimo está conectado al menos con el elemento de conexión de columna 12a j-ésimo. El primer terminal del otro diodo 26a i,j-ésimo está conectado con el terminal 20a i,j-ésimo del inductor 18a i,j-ésimo. El segundo terminal del otro diodo 26a i,j-ésimo está conectado con el segundo terminal del elemento de conexión de columna 12a j-ésimo. El otro diodo 26a i,jésimo permite que la corriente fluya en dirección del inductor 18a i,j-ésimo y la bloquea en dirección del elemento de conexión de columna 12a j-ésimo.
El elemento de matriz de calentamiento 16a i,j-ésimo también presenta al menos una capacidad 28a i,j-ésima. La capacidad 28a i,j-ésima es un condensador. Mediante la capacidad 28a i,j-ésima, el inductor 18a i,j-ésimo está conectado al menos con un potencial de referencia 30a común a los elementos de matriz de calentamiento 16a. El potencial de referencia 30a común a los elementos de matriz de calentamiento 16a es el potencial de funcionamiento. El primer terminal de la capacidad 28a i,j-ésima está conectado con otro terminal 42a i,j-ésimo del inductor 18a i,j-ésimo. El segundo terminal de la capacidad 28a i,jésima está conectado con el potencial de referencia 30a común.
En la figura 3, se muestra una vista superior sobre una parte del dispositivo de aparato doméstico con una matriz de inductores 22a. En el presente caso, los inductores 18a i,jésimos de igual i presentan el mismo rayado en la figura 3. Los inductores 18a para los cuales es aplicable i = j en la matriz de calentamiento 14a están marcados adicionalmente con un punto. Los inductores 18a i,j-ésimos están dispuestos espacialmente en la matriz de inductores 22a. La matriz de inductores 22a es diferente con respecto a la matriz de calentamiento 14a en lo referente a las proporciones de proximidad de al menos dos de los inductores 18a i,j-ésimos de manera relativa entre sí. En la matriz de inductores 22a, los inductores 18a i,j-ésimos de igual i o j son adyacentes entre sí, y los inductores 18a i,jésimos están dispuestos espacialmente de tal modo que al menos un inductor 18a i,j-ésimo para el cual sea aplicable i = j en la matriz de calentamiento 14a sea adyacente a al menos un inductor 18a i,j-ésimo para el cual sea aplicable i ^j en la matriz de calentamiento 14a. Un inductor 18a i,j-ésimo para el cual sea aplicable i = j en la matriz de calentamiento 14a está rodeado, preferiblemente rodeado anularmente, por varios, en concreto, por al menos tres, preferiblemente, por al menos cuatro y, de manera particularmente preferida, por al menos cinco inductores 18a i,j-ésimos para los cuales sea aplicable i ^j en la matriz de calentamiento 14a.
La figura 4 muestra un procedimiento para dirigir el dispositivo de aparato doméstico. En el presente caso, el procedimiento se describe por medio de un funcionamiento a modo de ejemplo de los componentes eléctricos con los índices i = 1 e i = 2, así como de los componentes eléctricos con los índices j = 1 y j = 2. El procedimiento puede aplicarse de manera equivalente a cualquier otro componente eléctrico i-ésimo y componente eléctrico jésimo.
El procedimiento comprende un paso de funcionamiento 56a. En el paso de funcionamiento 56a, la unidad de control 38a activa el elemento de conexión de fila 10a 2-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a 1-ésimo como elementos de conexión de inversor. El elemento de conexión de fila 10a 2-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a 1-ésimo pasan de manera alternante de un primer estado de conexión a un segundo estado de conexión mediante un proceso de conmutación. El elemento de conexión de fila 10a 2-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a 1-ésimo conectan el elemento de matriz de calentamiento 16a 2,1-ésimo, en concreto, el inductor 18a 2,1-ésimo, de manera alternante con el potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a y con el otro potencial de referencia 32a común a los elementos de conexión de columna 12a. El elemento de conexión de fila 10a 2-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a 1-ésimo generan una tensión de alimentación con la que se acciona el elemento de matriz de calentamiento 16a 2,1-ésimo, en concreto, el inductor 18a 2,1-ésimo. A través del elemento de matriz de calentamiento 16a 2,1-ésimo, en concreto, del inductor 18a 2,1-ésimo, fluye una corriente de calentamiento.
El procedimiento comprende un modo de reconocimiento de batería de cocción 40a. El modo de reconocimiento de batería de cocción 40a se desarrolla temporalmente junto con el paso de funcionamiento 56a. Como alternativa, el modo de reconocimiento de batería de cocción 40a puede efectuarse con independencia del paso de funcionamiento 56a. El modo de reconocimiento de batería de cocción 40a comprende un paso de carga 58a. En el paso de carga 58a, la unidad de control 38a activa el elemento de conexión de columna 12a 1-ésimo de tal modo que éste pasa a un primer estado de conexión. El elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo, en concreto, la capacidad 28a 1,1-ésima, es cargado mediante el elemento de conexión de columna 12a 1-ésimo en el otro potencial de referencia 32a común a los elementos de conexión de columna 12a. La unidad de control 38a activa el elemento de conexión de fila 10a 1-ésimo de tal modo que éste se encuentra en un segundo estado de conexión y que, por tanto, no establece conexión conductora alguna con el potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a. No fluye corriente, de modo que se mantiene la tensión cargada. Del mismo modo, el elemento de matriz de calentamiento 16a 2,2-ésimo, en concreto, la capacidad 28a 2,2-ésima, es cargado con el potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a, proporcionado por el elemento de conexión de fila 10a 2-ésimo. En el paso de carga 58a, la unidad de control 38a activa el elemento de conexión de fila 10a 2-ésimo de tal modo que éste pasa a un segundo estado de conexión. El elemento de matriz de calentamiento 16a 2,2-ésimo, en concreto, la capacidad 28a 2,2-ésima, es cargado en el potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a. La unidad de control 38a activa el elemento de conexión de columna 10a 2-ésimo de tal modo que éste se encuentra en el segundo estado de conexión y que, por tanto, no se establece conexión conductora alguna con el otro potencial de referencia 32a común a los elementos de conexión de columna 12a. No fluye corriente, de modo que se mantiene la tensión cargada.
El modo de reconocimiento de batería de cocción 40a comprende un paso de descarga 60a. El paso de descarga 60a es ejecutado durante el paso de funcionamiento 56a. La tensión de funcionamiento que se aplica entre el elemento de conexión de fila 10a 2-ésimo y el elemento de conexión de columna 12a 1-ésimo varía con el tiempo. Si la tensión de funcionamiento adopta un valor aproximada o exactamente ínfimo, se lleva a cabo el paso de descarga 60a. La unidad de control 38a descarga el elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo. Para ello, la unidad de control 38a conecta el elemento de conexión de fila 10a 1-ésimo en el primer estado de conexión. El elemento de conexión de fila 10a 1-ésimo conecta el elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo, en concreto, la capacidad 28a 1,1-ésima, con el potencial de referencia 30a común a los elementos de conexión de fila 10a. El elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo, en concreto, la capacidad 28a 1.1- ésima, se descarga. Se detecta una curva característica 46a del proceso de descarga, así como otra curva característica 47a del proceso de descarga.
El modo de reconocimiento de batería de cocción 40a comprende además un paso de determinación 62a. En el paso de determinación 62a, una curva característica comparativa es adaptada a la curva característica 46a detectada en el paso de descarga 60a y, en particular, a la otra curva característica 47a. A partir de los parámetros de la curva característica comparativa, se determina la calidad del acoplamiento electromagnético. A partir de la calidad del acoplamiento electromagnético, se determina además el grado de cubrimiento entre el inductor 18a 1,1-ésimo y una batería de cocción y/o el material de la batería de cocción acoplada con el inductor 18a 1,1-ésimo.
La figura 5a muestra una gráfica del procedimiento para dirigir el dispositivo de aparato doméstico. Sobre el eje de abscisas 64a está trazado el tiempo. Sobre el eje de ordenadas 66a está trazada la tensión. Una primera curva de tensión 68a muestra la progresión temporal de la tensión de alimentación que se aplica al elemento de matriz de calentamiento 16a 2,1-ésimo. Una segunda curva de tensión 70a muestra la progresión temporal de la tensión que se aplica al elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo. Una tercera curva de tensión 72a muestra la progresión temporal de la tensión que se aplica al elemento de matriz de calentamiento 16a 1,2-ésimo. Una cuarta curva de tensión 74a muestra la progresión temporal de la tensión que se aplica al elemento de matriz de calentamiento 16a 2.2- ésimo. Una quinta curva de tensión 76a muestra la progresión temporal de la tensión de funcionamiento. En la figura 5b, aparecen representadas de nuevo las curvas 68a, 70a, 72a, 74a, 76a. En la figura 5b, se muestra un área de la gráfica de la figura 5a alrededor del punto en el tiempo T, en el cual la tensión de funcionamiento adopta un valor aproximada o exactamente ínfimo. En la figura 5b, el eje de abscisas 64a presenta una escala más precisa que en la figura 5a.
La figura 6a muestra una gráfica del procedimiento para dirigir el dispositivo de aparato doméstico. Sobre el eje de abscisas 64a está trazado el tiempo. Sobre el eje de ordenadas 66a está trazada la corriente. Una primera curva de corriente 80a muestra la progresión temporal de la corriente de calentamiento que fluye a través del elemento de matriz de calentamiento 16a 2,1-ésimo. Una segunda curva de corriente 82a muestra la progresión temporal de la corriente que fluye a través del elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo. Una tercera curva de corriente 84a muestra la corriente que fluye a través del elemento de matriz de calentamiento 16a 1,2-ésimo. Una cuarta curva de corriente 86a muestra la corriente que fluye a través del elemento de matriz de calentamiento 16a 2,2-ésimo. En la figura 6b, se muestra un área de la gráfica de la figura 6a alrededor del punto en el tiempo T, en el cual la tensión de funcionamiento adopta un valor aproximada o exactamente ínfimo. En la figura 6b, el eje de abscisas 64a presenta una escala más precisa que en la figura 6a.
La segunda curva de corriente 82a y la segunda curva de tensión 70a muestran el paso de carga 58a del elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo. En el paso de carga 58a, el elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo es cargado con el otro potencial de referencia 32a común a los elementos de conexión de columna 12a. En el paso de descarga 60a, tan pronto como la tensión de funcionamiento, la quinta curva de tensión 76a, adopta un valor aproximada o exactamente ínfimo, se descarga el elemento de matriz de calentamiento 16a 1,1-ésimo. Fluye una corriente que se corresponde con la segunda curva de corriente 82a. La segunda curva de tensión 70a es detectada. La segunda curva característica de la tensión sirve de curva característica 46a para determinar el parámetro eléctrico. La segunda curva de corriente 82a es detectada. La segunda curva de corriente 82a sirve de otra curva característica 47a para determinar el parámetro eléctrico.
En las figuras 7 a 11 y 19, se muestran otros ejemplos de realización de la invención. La siguiente descripción y los dibujos se limitan esencialmente a las diferencias entre los ejemplos de realización, donde, en relación a componentes indicados del mismo modo, en particular, en cuanto a componentes con los mismos símbolos de referencia, también se puede remitir básicamente al dibujo y/o a la descripción del otro ejemplo de realización de las figuras 1 a 6. Para la diferenciación de los ejemplos de realización, la letra "a” aparece pospuesta a los símbolos de referencia del ejemplo de realización de las figuras 1 a 6. En los ejemplos de realización de las figuras 7 a 11 y 19, la letra "a” ha sido sustituida por las letras "b” a "f” y "g”.
La figura 7 muestra un esquema de conexiones de otro ejemplo de realización de la invención. Este otro ejemplo de realización se diferencia del anterior ejemplo de realización al menos básicamente en lo relativo a la cantidad N y a la cantidad M. En el presente caso, la cantidad N de elementos de conexión de fila 10b es igual a la cantidad M de elementos de conexión de columna 12b. Asimismo, la cantidad total N M de elementos de conexión de fila 10b y elementos de conexión de columna 12b es menor que o igual a la cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento 16b. En el presente caso, la cantidad N = 4 y la cantidad M = 4. En este caso, al menos el elemento de conexión de fila 10b i-ésimo, en concreto, todos los elementos de conexión de fila 10b, y/o al menos el elemento de conexión de columna 12b j-ésimo, en concreto, todos los elementos de conexión de columna 12b, está(n) realizado(s) como interruptores, preferiblemente relés. Asimismo, el dispositivo de aparato doméstico presenta una unidad inversora 54b adicional. La unidad inversora 54b presenta un primer elemento inversor 88b y un segundo elemento inversor 89b. Los elementos inversores 88b, 89b están realizados como transistores. El elemento inversor 88b conecta los elementos de conexión de fila 10b con un potencial de referencia 30b común a los elementos de conexión de fila 10b. El otro elemento inversor 89b conecta los elementos de conexión de columna 12 con otro potencial de referencia 32b común a los elementos de conexión de columna 12b.
La figura 8 muestra un esquema de conexiones de otro ejemplo de realización de la invención. Este otro ejemplo de realización se diferencia del anterior ejemplo de realización al menos básicamente en lo relativo a la cantidad N y a la cantidad M. La cantidad total N M de elementos de conexión de fila 10c y elementos de conexión de columna 12c es mayor en uno que la cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento 16c. En el presente caso, la cantidad N = 2 y la cantidad M = 1. La matriz de calentamiento 16c conforma un vector a modo de esquema de conexiones. En una configuración para la cual sea aplicable que la cantidad total N M es mayor en uno que la cantidad N, se puede prescindir de los diodos 24c i,1-ésimos. El primer terminal del elemento de conexión de fila 10c i-ésimo está conectado con un terminal 20c i,j-ésimo de un inductor 18c i,j-ésimo.
La figura 9 muestra otro ejemplo de realización de la invención. Este otro ejemplo de realización se diferencia del anterior ejemplo de realización al menos básicamente en lo referente a otros componentes eléctricos del dispositivo de aparato doméstico. El dispositivo de aparato doméstico presenta una cantidad M de diodos de columna 36d. El diodo de columna 36d j-ésimo conecta al menos un elemento de conexión de columna 12d j-ésimo con al menos un potencial de referencia 30d común a los elementos de conexión de columna 12d. El potencial de referencia 30d común a los elementos de conexión de columna 12d es igual a un potencial de referencia 30d común a los elementos de conexión de fila 10d. El primer terminal del elemento de conexión de columna 12d j-ésimo está conectado con otro potencial de referencia 32d común a los elementos de conexión de columna 12d. El segundo terminal del elemento de conexión de columna 12d j-ésimo está conectado con el primer terminal de un diodo de columna 36d j-ésimo. El diodo de columna 36d j-ésimo bloquea la corriente en dirección del potencial de referencia 30d común a los elementos de conexión de columna 12d, y permite que la corriente fluya desde la dirección del potencial de referencia 30d común a los elementos de conexión de columna 12d.
Además, el dispositivo de aparato doméstico presenta una cantidad N de diodos de fila 34d. El diodo de fila 34d i-ésimo conecta al menos un elemento de conexión de fila 10d i-ésimo con al menos otro potencial de referencia 32d común a los elementos de conexión de fila 10d. El otro potencial de referencia 32d común a los elementos de conexión de fila 10d es otra tensión de funcionamiento y es igual al otro potencial de referencia 32d común a los elementos de conexión de columna 12d. El primer terminal del diodo de fila 34d i-ésimo está conectado con el primer terminal del elemento de conexión de fila 10d i-ésimo. El segundo terminal del diodo de fila 34d i-ésimo está conectado con el otro potencial de referencia 32d común a los elementos de conexión de fila 10d. El diodo de fila 34d i-ésimo bloquea la corriente desde la dirección del otro potencial de referencia 32d común a los elementos de conexión de fila 10d, y permite que la corriente fluya desde la dirección del otro potencial de referencia 32d común a los elementos de conexión de fila 10d.
Un elemento de matriz de calentamiento 16d i,j-ésimo presenta al menos otra capacidad 29d i,j-ésima. La otra capacidad 29d i,j-ésima es un condensador. Mediante la otra capacidad 29d i,j-ésima, un inductor 18d i,j-ésimo está conectado al menos con otro potencial de referencia 32d común a los elementos de matriz de calentamiento 16d. El otro potencial de referencia 32d común a los elementos de matriz de calentamiento 16d es otra tensión de funcionamiento. El primer terminal de la otra capacidad 29d i,j-ésima está conectado con otro terminal 42d i,j-ésimo del inductor 18d i,j-ésimo. El segundo terminal de la capacidad 28d i,j-ésima está conectado con el otro potencial de referencia 32d común a los elementos de matriz de calentamiento 16d. De manera alternativa o adicional, la capacidad 28d i,jésima puede estar realizada como red de condensadores, la cual comprenda varios condensadores conectados en serie y/o en paralelo.
La figura 10 muestra otro ejemplo de realización de la invención. Este otro ejemplo de realización se diferencia del anterior ejemplo de realización al menos básicamente en lo relativo a la cantidad N y a la cantidad M. La cantidad total N M de elementos de conexión de fila 10e y elementos de conexión de columna 12e es mayor en uno que la cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento 16e. En el presente caso, la cantidad N = 2 y la cantidad M = 1. La matriz de calentamiento 14e conforma un vector a modo de esquema de conexiones. En una configuración para la cual sea aplicable que la cantidad total N M es mayor en uno que la cantidad N, se puede prescindir de los diodos 24e i,1-ésimos. El dispositivo de aparato doméstico presenta una cantidad de N diodos de retorno 90e. El diodo de retorno 90e i-ésimo está conectado con el elemento de conexión de fila 10e iésimo, en concreto, está conectado en paralelo con respecto al elemento de conexión de fila 10e i-ésimo. El primer terminal del diodo de retorno 90e i-ésimo está conectado con el primer terminal del elemento de conexión de fila 10e i-ésimo. El segundo terminal del diodo de retorno 90e i-ésimo está conectado con el segundo terminal del elemento de conexión de fila 10e i-ésimo. El diodo de retorno 90e i-ésimo bloquea el flujo de la corriente en dirección del potencial de referencia 30e común a los elementos de conexión de fila 10e y permite que la corriente fluya desde la dirección del potencial de referencia 30e común a los elementos de conexión de fila 10e. De manera alternativa o adicional, el dispositivo de aparato doméstico puede presentar una cantidad de otros diodos de retorno 90e. Otro diodo de retorno 90e j-ésimo podría estar conectado en paralelo con un elemento de conexión de columna 12e j-ésimo.
La figura 11 muestra otro ejemplo de realización de la invención. Este otro ejemplo de realización se diferencia del anterior ejemplo de realización al menos básicamente en lo referente a la cantidad de componentes eléctricos adicionales. El dispositivo de aparato doméstico presenta una cantidad N de capacidades de fila 92f. La capacidad de fila 92f iésima está conectada en paralelo con respecto a un elemento de conexión de fila 10f iésimo. El primer terminal de la capacidad de fila 92f i-ésima está conectado con el primer terminal del elemento de conexión de fila 10f i-ésimo. El segundo terminal de la capacidad de fila 92f i-ésima está conectado con el segundo terminal del elemento de conexión de fila 10f i-ésimo. El presente ejemplo de realización se diferencia además en la conexión de los diodos de fila 34f. En el presente caso, el diodo de fila 34f i-ésimo está conectado a un terminal 20f i,j-ésimo de un inductor 18f i,j-ésimo. El primer terminal del diodo de fila 34f iésimo está conectado con el terminal 20f i,j-ésimo. El segundo terminal del diodo de fila 34f i-ésimo está conectado con otro potencial de referencia 32f común a los elementos de conexión de fila 10f. El diodo de fila 34f i-ésimo bloquea la corriente desde la dirección del otro potencial de referencia 32f común a los elementos de conexión de fila 10f y permite que la corriente fluya desde la dirección del otro potencial de referencia 32f común a los elementos de conexión de fila 10f.
En la figura 12, se muestra otro procedimiento preferido para dirigir el dispositivo de aparato doméstico mencionado anteriormente. Mediante este procedimiento, se puede aumentar la eficiencia, en particular, la eficiencia de costes y/o la eficiencia energética del dispositivo de aparato doméstico. De manera ventajosa, es posible mejorar el funcionamiento variable de los inductores 18a-g, y éstos pueden ser activados con mayor rapidez.
El procedimiento se describe aquí por medio de un elemento de conexión de fila 10 1-ésimo, de un elemento de conexión de fila 10 2-ésimo, de un elemento de conexión de columna 12 1-ésimo, de un inductor 181,1-ésimo, y de un inductor 182,1-ésimo. Además, la siguiente descripción es extensible por el experto en la materia a otros componentes eléctricos i-ésimos, j-ésimos, e i,j-ésimos del dispositivo de aparato doméstico y, en particular, de los otros dispositivos de aparato doméstico.
En el primer paso de procedimiento 100, la unidad de control 38 activa los elementos de conexión de fila 10 y el elemento de conexión de columna 12 para un proceso de conmutación. El elemento de conexión de fila 101-ésimo, el elemento de conexión de fila 10 2-ésimo, y el elemento de conexión de columna 12 1-ésimo conforman una unidad de conexión 53 del dispositivo de aparato doméstico. En al menos un estado de funcionamiento, al menos una tensión de funcionamiento se aplica a la unidad de conexión 53. La unidad de control 38 suministra al menos una tensión de alimentación para el inductor 18 1,1-ésimo mediante la conmutación de la unidad de conexión 53, y transforma al menos parcialmente la tensión de funcionamiento en la tensión de alimentación mediante la modulación de la amplitud de los impulsos. Asimismo, la unidad de control 38 suministra al menos otra tensión de alimentación para el inductor 182,1-ésimo mediante la conmutación de la unidad de conexión 53, y transforma al menos parcialmente la tensión de funcionamiento en la otra tensión de alimentación mediante la modulación de la amplitud de los impulsos.
En el siguiente paso de procedimiento 102, la unidad de control 38 varía la frecuencia de la tensión de alimentación dentro del margen de al menos un periodo de la tensión de funcionamiento. La unidad de control 38 varía la frecuencia mediante una modulación de las pausas entre los impulsos de la tensión de funcionamiento. Adicionalmente, la unidad de control 38 varía al menos el ciclo de servicio de la tensión de alimentación. Del mismo modo, la unidad de control 38 varía otra frecuencia y, en particular, el ciclo de servicio, de la otra tensión de alimentación al menos dentro del margen del periodo de la tensión de funcionamiento. La unidad de control 38 varía la otra frecuencia de la otra tensión de alimentación de manera complementaria a la frecuencia de la tensión de alimentación. La tensión de alimentación y la otra tensión de alimentación son al menos parcialmente complementarias entre sí. Al variarse la frecuencia, la unidad de control 38 evita la sobrecarga de al menos un componente eléctrico del dispositivo de aparato doméstico y atenúa la radiación electromagnética, teniendo en cuenta una curva característica de la potencia almacenada en una unidad de cálculo.
La figura 13a muestra una gráfica de la dirección del inductor 181,1-ésimo y del inductor 18 2,1-ésimo. Sobre el eje de abscisas 104 está trazado el tiempo. El eje de ordenadas 106 es un eje de valores. La gráfica comprende una curva de la tensión de red 108. La curva de la tensión de red 108 muestra la progresión temporal de la tensión de red y se extiende a través de dos periodos de la tensión de red. La tensión de red es una tensión alterna y presenta una frecuencia de red. La frecuencia de red asciende a 50 Hz. La gráfica constituye una curva de la tensión de funcionamiento 110. La curva de la tensión de funcionamiento 110 muestra la progresión temporal de la tensión de funcionamiento y se extiende a través de cuatro periodos de la tensión de funcionamiento. La tensión de red está transformada al menos parcialmente en la tensión de funcionamiento mediante un rectificador del dispositivo de aparato doméstico. La tensión de funcionamiento presenta una frecuencia de 100 Hz. La gráfica representa la curva de potencia 112. La curva de potencia 112 es la progresión temporal de la potencia que es emitida por el inductor 18 1,1-ésimo a una batería de cocción. La gráfica representa también otra curva de potencia 114. La otra curva de potencia 114 muestra la progresión temporal de la potencia que es emitida por el inductor 182,1-ésimo a una batería de cocción. La gráfica representa también la curva de la potencia total 116. La curva de la potencia total 116 es la progresión temporal de la potencia total que es emitida por el inductor 18 1,1-ésimo y por el inductor 18 2,1-ésimo a una batería de cocción. La curva de la potencia total 116 se obtiene mediante la suma de la curva de potencia 112 y la otra curva de potencia 114.
En la figura 13b, aparece representada otra gráfica. La otra gráfica se corresponde con la sección ampliada temporalmente del tramo I del máximo de la curva de la tensión de funcionamiento 110. La otra gráfica representa una curva de la tensión de alimentación 118. La curva de la tensión de alimentación 118 muestra la progresión temporal de la tensión de alimentación que se aplica al inductor 18 1,1-ésimo. En el tramo I de la tensión de funcionamiento máxima, la frecuencia de la tensión de alimentación es variada por la unidad de control 38. Asimismo, el ciclo de servicio de la tensión de alimentación es variado por la unidad de control 38. La duración del impulso de la tensión de alimentación permanece constante. La otra gráfica representa otra curva de la tensión de alimentación 120. La otra curva de la tensión de alimentación 120 muestra la progresión temporal de la otra tensión de alimentación que se aplica al inductor 18 2,1-ésimo. En el tramo I de la tensión de funcionamiento máxima, otra frecuencia de la otra tensión de alimentación es variada por la unidad de control 38. Asimismo, otro ciclo de servicio de la otra tensión de alimentación es variado por la unidad de control 38. La otra duración del impulso de la tensión de alimentación permanece constante. La tensión de alimentación y la otra tensión de alimentación son complementarias entre sí. La otra gráfica comprende una curva de la corriente de calentamiento 122. La curva de la corriente de calentamiento 122 muestra la progresión temporal de una corriente de calentamiento que fluye a través del inductor 18 1,1-ésimo en dependencia de la tensión de alimentación. La otra gráfica comprende otra curva de la corriente de calentamiento 124. La otra curva de la corriente de calentamiento 124 muestra la progresión temporal de una corriente de calentamiento que fluye a través del inductor 182,1-ésimo en dependencia de la otra tensión de alimentación. La potencia del inductor 18 1,1-ésimo emitida a una batería de cocción, mostrada en la curva de potencia 112, se obtiene al menos básicamente multiplicándose la tensión de alimentación por la corriente de calentamiento. Del mismo modo se puede determinar también la potencia del inductor 182,1-ésimo emitida a una batería de cocción.
En la figura 14, se muestra otra variación de la frecuencia de la tensión de alimentación y de la otra frecuencia de la otra tensión de alimentación por medio de una curva de potencia 112’, de otra curva de potencia 114’, y de una curva de la potencia total 116’.
En la figura 15, se muestra otra variación de la frecuencia de la tensión de alimentación y de la otra frecuencia de la otra tensión de alimentación. Además, se muestra una variación de una frecuencia adicional de una tensión de alimentación adicional, la cual acciona un inductor 18 adicional, por medio de una curva de potencia 112’’, de otra curva de potencia 114’’, de una curva de potencia adicional 113’’, y de una curva de la potencia total 116’’.
Las figuras 16a-d muestran gráficas con curvas características de la potencia 130, 132, 134, 136 típicas de la potencia que es emitida por un inductor 18 a una batería de cocción. La batería de cocción está compuesta por un material inductivo, en particular, por una aleación, en particular, HAC. Sobre el eje de abscisas 126 está trazado el tiempo. El eje de ordenadas 128 es el eje de valores. La primera curva característica de la potencia 130 muestra la progresión temporal de la potencia con un grado de cubrimiento del inductor 18 del 30%. La segunda curva característica de la potencia 132 muestra la progresión temporal de la potencia con un grado de cubrimiento del inductor 18 del 50%. La tercera curva característica de la potencia 134 muestra la progresión temporal de la potencia con un grado de cubrimiento del inductor 18 del 75%. La cuarta curva característica de la potencia 136 muestra la progresión temporal de la potencia con un grado de cubrimiento del inductor 18 del 100%. Las figuras 16a-d se diferencian en la tensión de alimentación máxima que se aplica a la capacidad 28. En la figura 16a, se aplica una tensión de alimentación máxima de al menos 600 V. En la figura 16b, se aplica una tensión de alimentación máxima de al menos 900 V. En la figura 16c, se aplica una tensión de alimentación máxima de al menos 1.200 V. En la figura 16d, la tensión de alimentación máxima no está limitada.
En las figuras 17a-d, se muestran gráficas equivalentes a las gráficas de las figuras 16a-d para una batería de cocción que esté compuesta por otro material, en concreto, SIL.
En las figuras 18a-d, se muestran gráficas equivalentes a las gráficas de las figuras 17a-d para una batería de cocción que esté compuesta por otro material, en concreto, ZEN.
En la figura 19, aparece representado otro ejemplo de realización del dispositivo de aparato doméstico. En el presente caso, el dispositivo de aparato doméstico presenta una unidad de conexión 53g con dos elementos de conexión 10g, 12g, los cuales están dispuestos en una topología de medio puente. La unidad de conexión 53g conforma parcialmente o por completo al menos una unidad inversora 54g. La unidad inversora 54g está prevista para generar al menos una tensión de inversor a partir de la tensión de funcionamiento. Asimismo, la unidad de conexión 53g presenta una unidad de conexión de variación 55g. La unidad de conexión de variación 55g comprende un elemento de conexión adicional 138g. El elemento de conexión adicional 138g está conectado con un inductor 18g en un primer estado de conexión, y con otro inductor 18g del dispositivo de aparato doméstico en un segundo estado de conexión. En este caso, la unidad de control 38g está prevista para transformar la tensión de inversor al menos parcialmente en una tensión de alimentación y otra tensión de alimentación mediante la unidad de conexión de variación 55g. Además, la unidad de control 38g varía la frecuencia de la tensión de alimentación y de la otra tensión de alimentación mediante la unidad de conexión de variación 55g.
Símbolos de referencia
Elemento de conexión de fila
Elemento de conexión de columna
Matriz de calentamiento
Elemento de matriz de calentamiento
Inductor
Terminal
Matriz de inductores
Diodo
Otro diodo
Capacidad
Capacidad
Potencial de referencia (tierra)
Otro potencial de referencia
Diodo de fila
Diodo de columna
Unidad de control
Modo de reconocimiento de batería de cocción Otro terminal
Tensión de funcionamiento
Curva característica
Curva característica
Aparato doméstico
Placa de campo de cocción
Posición de zona de calentamiento
Unidad de conexión
Unidad inversora
Unidad de conexión de variación
Paso de funcionamiento
Paso de carga
Paso de descarga
Paso de determinación
Eje de abscisas
Eje de ordenadas
Primera curva de tensión
Segunda curva de tensión
Tercera curva de tensión
Cuarta curva de tensión
Quinta curva de tensión
Primera curva de corriente
Segunda curva de corriente
Tercera curva de corriente
Cuarta curva de corriente
Elemento inversor
Diodo de retorno
Capacidad de fila
Paso de procedimiento
Paso de procedimiento
Eje de abscisas
Eje de ordenadas
Curva de la tensión de red
Curva de la tensión de funcionamiento Curva de potencia
Curva de potencia adicional
Otra curva de potencia
Curva de la potencia total
Curva de la tensión de alimentación
Otra curva de la tensión de alimentación Curva de la corriente de calentamiento Otra curva de la corriente de calentamiento Eje de abscisas
Eje de ordenadas
Primera curva característica de la potencia Segunda curva característica de la potencia Tercera curva característica de la potencia Cuarta curva característica de la potencia Elemento de conexión adicional

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de aparato de cocción por inducción, con al menos un inductor (18a-g), con al menos una unidad de conexión (53a-g) a la cual se aplica al menos una tensión de funcionamiento en al menos un estado de funcionamiento, y con una unidad de control (38a-g) que está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación para el inductor (18a-g) mediante la conmutación de la unidad de conexión (53a-g), caracterizado porque la unidad de control (38a-g) está prevista para variar en al menos un estado de funcionamiento al menos la frecuencia de la tensión de alimentación dentro del margen de al menos un periodo de la tensión de funcionamiento.
2. Dispositivo de aparato doméstico según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control (38a-g) está prevista para variar adicionalmente al menos el ciclo de servicio de la tensión de alimentación en el estado de funcionamiento.
3. Dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de control (38a-g) está prevista para evitar la sobrecarga de al menos un componente eléctrico al variar la frecuencia.
4. Dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de control (38a-g) está prevista para atenuar la radiación electromagnética al variar la frecuencia.
5. Dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por al menos otro inductor (18a-g), donde la unidad de control (38a-g) está prevista para suministrar al menos otra tensión de alimentación para el otro inductor (18a-g) mediante la conmutación de la unidad de conexión (53ag) y para variar en al menos un estado de funcionamiento al menos otra frecuencia de la otra tensión de alimentación dentro del margen de al menos un periodo de la tensión de funcionamiento.
6. Dispositivo de aparato doméstico según la reivindicación 5, caracterizado porque la tensión de alimentación y la otra tensión de alimentación son al menos parcialmente complementarias entre sí.
7. Dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de conexión (53a-g) presenta al menos una unidad inversora (54a-g), la cual está prevista para generar al menos una tensión de inversor a partir de la tensión de funcionamiento, y al menos una unidad de conexión de variación (55g), la cual está prevista para generar al menos la tensión de alimentación a partir de la tensión de inversor.
8. Dispositivo de aparato doméstico según la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de control (38a-g) está prevista para variar la tensión de alimentación en el estado de funcionamiento mediante la unidad de conexión de variación (55g).
9. Dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por al menos una matriz de calentamiento (14a-f) que presenta al menos una cantidad N x M de elementos de matriz de calentamiento (16a-f), donde la unidad de conexión (53a-f) presenta al menos una cantidad N de elementos de conexión de fila (10a-f) y al menos una cantidad M de elementos de conexión de columna (12a-f), donde, para cualquier i de 1 a N y cualquier j de 1 a M con una cantidad total N M de elementos de conexión de fila (10a-f) y elementos de conexión de columna (12a-f) mayor que 2, es aplicable que el elemento de matriz de calentamiento (16a-f) i,j-ésimo comprende al menos un inductor (18a-f) i,j-ésimo y está conectado tanto con el elemento de conexión de fila (10a-f) i-ésimo como con el elemento de conexión de columna (12a-f) j-ésimo.
10. Aparato doméstico (48a), en particular, aparato de cocción, con un dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220191977A1 (en) * 2019-05-10 2022-06-16 BSH Hausgeräte GmbH Cooking appliance
EP4159003A1 (de) * 2020-06-02 2023-04-05 BSH Hausgeräte GmbH Haushaltsgerätevorrichtung
WO2023099659A1 (de) * 2021-12-03 2023-06-08 BSH Hausgeräte GmbH Kochfeldvorrichtung, kochfeld, verfahren zum betrieb einer kochfeldvorrichtung

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4112287A (en) * 1976-11-04 1978-09-05 White-Westinghouse Corporation Central oscillator for induction range using triac burner controls
DE69626298T2 (de) * 1995-11-21 2003-11-20 Aktiebolaget Electrolux, Stockholm Kochfläche mit regeleinrichtung
ES2567796T3 (es) * 2001-10-12 2016-04-26 Whirlpool Corporation Placa de cocina con elementos de calentamiento discretos distribuidos
US7368691B2 (en) * 2003-09-25 2008-05-06 International Rectifier Corporation Induction heating apparatus
DE102005028829A1 (de) * 2005-06-14 2007-01-11 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Anordnung zur Leistungsversorgung einer Induktionsheizeinrichtung
DE102006041964A1 (de) * 2006-08-25 2008-04-03 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Anordnung zur Leistungsversorgung einer Induktionsheizeinrichtung
ES2353890B1 (es) * 2008-12-19 2012-01-26 Bsh Electrodomesticos España, S.A. Campo de cocción con al menos tres zonas de calentamiento.
KR101535145B1 (ko) * 2009-05-04 2015-07-08 엘지전자 주식회사 조리기기 및 그에 대한 제어방법
FR2960376B1 (fr) * 2010-05-21 2012-06-08 Fagorbrandt Sas Procede de commande en fonctionnement d'un ensemble d'inducteurs d'une table a induction
ES2386456B1 (es) * 2010-06-28 2013-07-19 BSH Electrodomésticos España S.A. Dispositivo de encimera de coccion
ES2396336B1 (es) * 2010-11-10 2014-02-11 BSH Electrodomésticos España S.A. Dispositivo de calentamiento de campo de cocción y campo de cocción con dicho dispositivo
EP2506666B1 (de) * 2011-03-28 2020-05-06 BSH Hausgeräte GmbH Gargerätevorrichtung
WO2012131526A1 (de) * 2011-03-30 2012-10-04 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Induktionsheizvorrichtung
JP6054103B2 (ja) * 2012-08-31 2016-12-27 三井造船株式会社 誘導加熱装置の制御方法
JP6425007B2 (ja) * 2014-05-13 2018-11-21 富士電機株式会社 誘導加熱装置
JP2016004747A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 株式会社リコー 誘導加熱装置、画像形成装置及び誘導加熱方法

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