ES2684417A1

ES2684417A1 - Dispositivo de aparato doméstico y procedimiento para la puesta en funcionamiento de un dispositivo de aparato doméstico

Info

Publication number: ES2684417A1
Application number: ES201730509A
Authority: ES
Inventors: Arturo ACEVEDO SIMON; Carlos Calvo Mestre; Julio LAFUENTE URETA; Diego Puyal Puente
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH; BSH Electrodomesticos Espana SA
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH; BSH Electrodomesticos Espana SA
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2018-10-02
Anticipated expiration: 2037-03-30
Also published as: ES2684417B1; WO2018178789A1; EP3603334B1; ES2920134T3; EP3603334A1

Abstract

Dispositivo de aparato doméstico y procedimiento para la puesta en funcionamiento de un dispositivo de aparato doméstico. La presente invención hace referencia a un dispositivo de aparato doméstico, en particular, a un dispositivo de aparato de cocción, con al menos una unidad excitadora de interruptor (10), la cual está prevista para alimentar a al menos una unidad de conexión (12), y con una unidad bootstrap (14), la cual está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación (56) para la unidad excitadora de interruptor (10). Con el fin de mejorar el comportamiento de conexión, se propone que el dispositivo de aparato doméstico presente al menos una unidad de adaptación (16), la cual esté prevista en al menos un estado de funcionamiento para adaptar la tensión de alimentación (56) en dependencia de al menos un parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la unidad excitadora de interruptor (10).

Description

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DISPOSITIVO DE APARATO DOMÉSTICO Y PROCEDIMIENTO PARA LA PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE UN DISPOSITIVO DE APARATO DOMÉSTICO DESCRIPCION

5 La presente invención hace referencia a un dispositivo de aparato doméstico según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para la puesta en funcionamiento de un dispositivo de aparato doméstico según la reivindicación 10.

A través del estado de la técnica, se conocen los campos de cocción por inducción que comprenden un inversor con dos unidades de conexión y un circuito de excitación con una 10 unidad bootstrap y al menos dos unidades excitadoras de interruptor, donde la tensión de control de al menos una de las unidades de conexión es ajustada a través de la unidad bootstrap. Si se da una carga de la unidad bootstrap insuficiente y/o lenta, pueden producirse ruidos de clic perceptibles acústicamente y molestos, así como picos de tensión y/o de corriente, los cuales pueden provocar errores en el funcionamiento y/o que las

15 unidades de conexión se destruyan.

La invención resuelve el problema técnico de proporcionar un dispositivo de aparato doméstico genérico con mejores propiedades en lo referente a su comportamiento de conexión. Según la invención, este problema técnico se resuelve mediante las características de la reivindicación 1 y las características de la reivindicación 10, mientras

20 que de las reivindicaciones secundarias se pueden extraer realizaciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La presente invención hace referencia a un dispositivo de aparato doméstico, en particular, a un dispositivo de aparato de cocción, con al menos una unidad excitadora de interruptor, la cual está prevista para alimentar a al menos una unidad de conexión, y con una unidad 25 bootstrap, la cual está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación para la unidad excitadora de interruptor, donde el dispositivo de aparato doméstico presente al menos una unidad de adaptación, la cual esté prevista en al menos un estado de funcionamiento para adaptar la tensión de alimentación en dependencia de al menos un parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la unidad excitadora de interruptor. 30 Mediante esta forma de realización, se puede proporcionar un dispositivo de aparato doméstico con mejores propiedades en cuanto a su comportamiento de conexión. Es posible

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ventajosamente conseguir una carga más rápida de la unidad bootstrap durante un proceso inicial, con lo cual se puede reducir ventajosamente la producción de ruido durante el proceso inicial. Además, en al menos un estado de funcionamiento, la tensión de alimentación para poner en funcionamiento el inversor de una unidad de conexión se puede

5 mantener constante, de modo que se pueden evitar ventajosamente los picos de corriente y/o de tensión. Asimismo, se puede aumentar la estabilidad del funcionamiento y/o reducir el esfuerzo de material de la unidad de conexión y/o de la unidad excitadora de inversor, pudiendo así aumentarse la durabilidad del dispositivo de aparato doméstico. Además, los costes de reparación y del material pueden mantenerse bajos.

10 El término “dispositivo de aparato doméstico” incluye el concepto de al menos una parte, en concreto, un subgrupo constructivo, de un aparato doméstico, en particular, de un aparato de cocción, de manera preferida, de un campo de cocción y, de manera particularmente preferida, de un campo de cocción por inducción. El dispositivo de aparato doméstico puede comprender también la al menos una unidad de conexión. Asimismo, el dispositivo de

15 aparato doméstico puede comprender una unidad de control, al menos un inversor, una unidad de calentamiento con al menos un elemento de calentamiento, el cual esté realizado preferiblemente como elemento de calentamiento por inducción, y/o una unidad de suministro de potencia, por ejemplo, en forma de fuente de suministro de tensión, para suministrar una tensión de alimentación principal ventajosamente positiva. De manera

20 ventajosa, el inversor comprende la unidad de conexión. El término “unidad de conexión” incluye el concepto de una unidad con al menos un elemento de conexión, la cual esté prevista para conectar periódicamente una corriente eléctrica. El término “elemento de conexión” incluye el concepto de un elemento que presente al menos dos estados de conexión y que esté previsto para establecer y/o separar al menos una conexión conductora

25 eléctricamente entre al menos dos contactos de conducción en al menos uno de los estados de conexión. De manera preferida, el elemento de conexión comprende al menos un terminal de control y está previsto para modificar y/o cambiar el estado de conexión en dependencia de al menos una señal de control, en concreto, de una tensión eléctrica aplicada al terminal de control del elemento de conexión y/o de un potencial eléctrico de

30 control aplicado al terminal de control del elemento de conexión. De manera preferida, el elemento de conexión está realizado como elemento de conexión de potencia. El término “elemento de conexión de potencia” incluye el concepto de un elemento de conexión que esté previsto para conectar en al menos un estado de conexión una corriente media de al menos 0,5 A, de manera preferida, de al menos 1 A, de manera ventajosa, de al menos 4 A

35 y, de manera preferida, de al menos 10 A. De manera ventajosa, el elemento de conexión de potencia está realizado como elemento de conexión semiconductor, en concreto, como transistor, en particular, como MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) y/o, de manera ventajosa, como IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor). El dispositivo de aparato doméstico y, en particular, el inversor, presenta preferiblemente al menos otra

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5 unidad de conexión, la cual presenta ventajosamente otro elemento de conexión realizado como elemento de conexión de potencia.

El término “unidad excitadora de interruptor” incluye el concepto de una unidad electrónica que comprenda una entrada excitadora de interruptor, una salida excitadora de interruptor y/o, de manera preferida, dos terminales de tensión de alimentación, y la cual esté prevista 10 para suministrar una señal de tensión, aplicada a la entrada excitadora de interruptor, de la unidad de adaptación y/o de la unidad bootstrap, a la unidad de control, en particular, al terminal de control del elemento de conexión, en al menos un estado de funcionamiento, en concreto, en un estado de funcionamiento en el que la tensión de alimentación aplicada a los dos terminales de tensión de alimentación supere un valor límite. De manera preferida, la 15 unidad excitadora de interruptor está conectada eléctricamente en paralelo a la unidad bootstrap. El término “parámetro de excitador de interruptor” incluye el concepto de un parámetro de la unidad excitadora de interruptor, el cual esté correlacionado con la tensión de alimentación y/o, de manera preferida, con una corriente de consumo, de manera ventajosa, con una corriente de entrada, de la unidad excitadora de interruptor. El parámetro 20 de excitador de interruptor puede presentar también un valor que ventajosamente sea proporcional al valor de la corriente de descarga, de la tensión de descarga y/o del potencial de carga. De manera ventajosa, el parámetro de excitador de interruptor, en particular, la corriente de entrada, de la unidad excitadora de interruptor está correlacionado con la frecuencia de conexión de la unidad de calentamiento, de manera ventajosa del al menos un 25 elemento de calentamiento de la unidad de calentamiento. El término “unidad bootstrap” incluye el concepto de una unidad que esté prevista para generar y/o proporcionar una tensión bootstrap y para suministrársela a los dos terminales de tensión de alimentación de la unidad excitadora de interruptor, de modo que se puede dirigir de manera preferida el estado de conexión de la unidad de conexión. De manera ventajosa, la tensión bootstrap se 30 corresponde aquí con la tensión de alimentación de la unidad excitadora de interruptor, aplicada a los dos terminales de tensión de alimentación. Para ello, la unidad bootstrap comprende ventajosamente al menos una capacidad bootstrap y/o al menos un diodo bootstrap. El término “capacidad bootstrap” incluye el concepto de una unidad que comprenda al menos una capacidad y que esté prevista para almacenar al menos 35 temporalmente energía, en concreto, la tensión bootstrap, para alimentar a la unidad

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excitadora de interruptor. La capacidad bootstrap está realizada ventajosamente como condensador.

El término “unidad de adaptación” incluye el concepto de una unidad conectada eléctricamente de manera ventajosa con la unidad excitadora de interruptor, la cual esté prevista para adaptar la tensión de alimentación. La unidad de adaptación está prevista preferiblemente para adaptar la tensión de alimentación de la unidad bootstrap para la unidad excitadora de interruptor de tal modo que se optimice el parámetro de excitador de interruptor. De manera preferida, la unidad de adaptación está conectada eléctricamente en serie con la unidad excitadora de interruptor y/o con la unidad bootstrap. El término “adaptación” incluye el concepto de la optimización y/o el ajuste de la tensión de alimentación a un funcionamiento ventajoso. El término “previsto/a” incluye el concepto de programado/a, concebido/a y/o provisto/a de manera específica. La expresión consistente en que un objeto esté previsto para una función determinada incluye el concepto relativo a que el objeto satisfaga y/o realice esta función determinada en uno o más estados de aplicación y/o de funcionamiento.

Asimismo, se propone que la unidad de conexión esté configurada como unidad de conexión de potencia de lado alto. El término “unidad de conexión de potencia de lado alto” incluye el concepto de una unidad de conexión con al menos un elemento de conexión realizado como elemento de conexión de potencia, el cual sea parte de un inversor y sea alimentado por una tensión de la unidad bootstrap, distinta de la tensión de alimentación principal. De este modo, se puede conseguir ventajosamente un mejor comportamiento de conexión.

En una forma de realización de la invención, se propone que la unidad de adaptación comprenda una unidad de ajuste de la tensión, la cual esté conectada eléctricamente entre una unidad de suministro de tensión y la unidad bootstrap y prevista para adaptar la tensión de alimentación. El término “unidad de ajuste de la tensión” incluye el concepto de una unidad que esté prevista para ajustar, en concreto, aumentar o reducir, la tensión de alimentación en dependencia del parámetro de excitador de interruptor. De manera preferida, la unidad de ajuste de la tensión comprende al menos un elemento de ajuste de la tensión, el cual esté realizado como regulador de la tensión eléctrica, como regulador de la conexión, como resistor eléctrico, de manera ventajosa ajustable, y/o como divisor de la tensión eléctrica, y el cual esté previsto para ajustar la tensión de alimentación. De manera ventajosa, el parámetro de excitador de interruptor es proporcional a la tensión de alimentación, de modo que el ajuste de la tensión de alimentación provoca la modificación del parámetro de excitador de interruptor. De manera particularmente ventajosa, la unidad de ajuste de la tensión está conectada eléctricamente con la unidad de suministro de tensión, con la unidad bootstrap, y/o con la unidad excitadora de interruptor. De este modo, se puede conseguir una mejor adaptación de la tensión de alimentación, así como mejorar el comportamiento de conexión e impedir la generación de ruido.

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Con el fin de conseguir una carga más rápida de la unidad bootstrap y, así, reducir ventajosamente la generación de ruido, se propone que la unidad de ajuste de la tensión esté prevista para aumentar la tensión de alimentación en al menos un estado de funcionamiento inicial. El término “estado de funcionamiento inicial” incluye el concepto de un estado de funcionamiento que comience directamente tras la puesta en funcionamiento del dispositivo de aparato doméstico y/o tras la selección de un programa de funcionamiento y/o tras el cambio de programa de funcionamiento. La unidad bootstrap, en concreto, la capacidad bootstrap, está aquí ventajosamente descargada por completo antes del inicio del estado de funcionamiento inicial, en concreto, durante un espacio de tiempo más extenso de al menos 1 ms, de manera ventajosa, de al menos 0,5 s, de manera preferida, de al menos 1 s y, de manera particularmente preferida, de al menos 5 s. El valor de la tensión y/o el valor de la tensión eficaz y/o la tensión bootstrap almacenadas en la capacidad bootstrap se modifica y/o aumenta durante el estado de funcionamiento inicial. De manera ventajosa, el proceso inicial del dispositivo de aparato doméstico está configurado en el estado de funcionamiento inicial como puesta en funcionamiento suave.

Asimismo, se propone que la unidad de ajuste de la tensión esté prevista para mantener el valor de la tensión de alimentación por debajo de un valor umbral en al menos un estado de funcionamiento continuo. De manera preferida, la unidad de ajuste de la tensión dirige la tensión de alimentación de tal modo que la tensión de alimentación no supere el valor umbral, en concreto, un valor por debajo del cual se impide que se produzcan picos de corriente. De este modo, se puede evitar que se den picos de corriente y es posible reducir el esfuerzo del material de la unidad de conexión. Además, se puede aumentar la vida útil y reducir los gastos en reparación. El término “estado de funcionamiento continuo” incluye el concepto de un estado de funcionamiento que siga, de manera preferida directamente, al estado de funcionamiento inicial. El valor de la tensión y/o el valor de la tensión eficaz y/o la tensión bootstrap máxima almacenadas como máximo en la capacidad bootstrap son al menos esencialmente constantes en el estado de funcionamiento continuo al menos entre dos procesos de conexión de la unidad de conexión y, de manera preferida, entre todos los procesos de conexión de la unidad de conexión. La expresión “al menos esencialmente constantes” incluye el concepto de una modificación en el 5% como máximo, de manera preferida, en el 2% como máximo y, de manera particularmente preferida, en el 1% como máximo.

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Además, se propone que la unidad de adaptación presente una unidad de detección, la cual esté prevista para detectar el parámetro de excitador de interruptor. La unidad de detección está conectada de manera ventajosa eléctricamente con la unidad de ajuste de la tensión, y está prevista para detectar el parámetro de excitador de interruptor y para suministrar una señal, correspondiente al valor detectado del parámetro de excitador de interruptor, de manera preferida, una señal proporcional al valor detectado del parámetro de excitador de interruptor. De manera preferida, la unidad de adaptación es autónoma. El término “autónoma” incluye el concepto relativo a que se regule a sí misma, a que se adapte a sí misma y/o a que sea automática. La expresión consistente en que la “unidad de adaptación sea autónoma” incluye el concepto relativo a que la unidad de adaptación adapte la tensión de alimentación en dependencia del parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la unidad excitadora de interruptor de manera automática y/o mecánica, de manera ventajosa, en dependencia de una señal de retroalimentación de la unidad de conexión, de la unidad excitadora de interruptor, de la unidad bootstrap y/o, de manera ventajosa, de la unidad de detección. De manera ventajosa, la unidad de adaptación está prevista aquí para regular la tensión de alimentación en dependencia del parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la unidad excitadora de interruptor. La unidad de adaptación puede no presentar conexión directa con la unidad de control ni/o ser activada por la unidad de control. Mediante esta forma de realización, se puede conseguir una unidad de adaptación particularmente sencilla y, de manera ventajosa, se puede mejorar en mayor medida la adaptación efectuada mediante la unidad de adaptación.

El parámetro de excitador de interruptor podría ser un potencial de control de un terminal de conducción de la unidad de conexión y/o un potencial de carga de la unidad bootstrap. Sin embargo, de manera preferida, se propone que el parámetro de excitador de interruptor sea una corriente eléctrica de entrada de la unidad excitadora de interruptor, y que la unidad de detección esté prevista para detectar, en particular, para captar y/o medir, la corriente eléctrica de entrada y para suministrarla ventajosamente como señal de retroalimentación. Así, se puede conseguir ventajosamente una detección sencilla del parámetro de excitador de interruptor.

En una forma de realización preferida de la invención, se propone que la unidad de detección presente al menos un elemento de detección realizado como sensor de corriente. De manera preferida, el elemento de detección está realizado como transformador de

corriente, como resistor eléctrico de medición y/o como diodo de medición. De manera particularmente preferida, el elemento de detección está previsto para transformar la corriente de entrada de la unidad excitadora de interruptor en una señal electromagnética proporcional a la corriente de entrada y, de manera ventajosa, para suministrarla como señal de retroalimentación. Así, se puede configurar una unidad de adaptación que debilite lo mínimo la corriente de entrada, con lo cual se puede mejorar en gran medida la detección de la corriente de entrada y, de esta forma, mejorar la unidad de adaptación.

Además, se propone un procedimiento para la puesta en funcionamiento de un dispositivo de aparato doméstico, el cual comprende al menos una unidad excitadora de interruptor, la cual está prevista para alimentar a al menos una unidad de conexión, y una unidad bootstrap, la cual está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación para la unidad excitadora de interruptor, donde, en al menos un estado de funcionamiento, la tensión de alimentación sea adaptada en dependencia de al menos un parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la unidad excitadora de interruptor. Mediante esta forma de realización, se puede proporcionar un dispositivo de aparato doméstico con mejores propiedades en cuanto a su comportamiento de conexión. Es posible ventajosamente conseguir una carga más rápida de la unidad bootstrap durante un proceso inicial, con lo cual se puede reducir ventajosamente la producción de ruido durante el proceso inicial. Además, en al menos un estado de funcionamiento, la tensión de alimentación para poner en funcionamiento el inversor de una unidad de conexión se puede mantener constante, de modo que se pueden evitar ventajosamente los picos de corriente y/o de tensión. Asimismo, se puede aumentar la estabilidad del funcionamiento y/o reducir el esfuerzo del material de la unidad de conexión y/o de la unidad excitadora de inversor, pudiendo así aumentarse la durabilidad del dispositivo de aparato doméstico. Además, los costes de reparación y del material pueden mantenerse bajos.

El dispositivo de aparato doméstico y el procedimiento para la puesta en funcionamiento del dispositivo de aparato doméstico que se describen no están limitados 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.

Otras ventajas se extraen de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo está representado un ejemplo de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen características numerosas en combinación. El experto en la

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10

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materia considerará las características ventajosamente también por separado, y las reunirá en otras combinaciones razonables.

Muestran:

Fig. 1: un aparato doméstico realizado como campo de cocción con un dispositivo de

aparato doméstico, en vista superior,

Fig. 2: un esquema de conexiones del dispositivo de aparato doméstico,

Fig. 3: la gráfica de una adaptación, en un estado de funcionamiento inicial, y

Fig.4: la gráfica de otra adaptación, en un estado de funcionamiento continuo.

Descripción del ejemplo de realización

La figura 1 muestra un aparato doméstico 30 realizado como campo de cocción por inducción. El aparato doméstico 30 presenta una placa de campo de cocción 32 y un dispositivo de aparato doméstico. Como alternativa, el aparato doméstico podría ser también un horno de cocción como, por ejemplo, un horno de cocción por inducción, y/o un frigorífico y/o un lavavajillas.

La figura 2 muestra un esquema de conexiones del dispositivo de aparato doméstico. El dispositivo de aparato doméstico presenta una unidad de calentamiento 34. La unidad de calentamiento 34 puede comprender varios inductores (no representados). Además, la unidad de calentamiento 34 puede comprender una disposición de conexión (no representada) para accionar los inductores de manera alterna y/o conjunta, por ejemplo, en un procedimiento de multiplexación temporal. El dispositivo de aparato doméstico presenta una fuente principal de suministro de energía 20 y un rectificador 80 para alimentar a la unidad de calentamiento 34.

Asimismo, el dispositivo de aparato doméstico comprende un inversor 36. El inversor 36 comprende dos unidades de conexión 12, 13. Las unidades de conexión 12, 13 están realizadas de manera idéntica entre sí. Cada una de las unidades de conexión 12, 13 comprende una entrada de control y un elemento de conexión 42, 43. Los elementos de conexión 42, 43 están realizados como elementos de conexión de potencia, en concreto, como IGBTs. La primera unidad de conexión 12 está realizada como unidad de conexión de potencia de lado alto. La segunda unidad de conexión 13 está realizada como unidad de conexión de potencia de lado bajo. Además, cada una de las unidades de conexión 12, 13 comprende un diodo de marcha libre 76, 77 y una capacidad snubber 78, 79, los cuales están conectados en paralelo a los elementos de conexión 42, 43. Como alternativa,

también se concibe que el dispositivo de aparato doméstico presente varios inversores. Además, se concibe que al menos un inversor presente diferentes unidades de conexión.

El primer terminal de la fuente principal de suministro de energía 20 está aquí conectado con el primer terminal de la primera unidad de conexión 12 de las unidades de conexión 12, 13. El término “conectado” incluye aquí el concepto de conectado de manera conductora eléctricamente. El primer terminal de la fuente principal de suministro de energía 20 está conectado con un terminal de colector del elemento de conexión 42 de la primera unidad de conexión 12. El segundo terminal de la fuente principal de suministro de energía 20 está conectado con el segundo terminal de la segunda unidad de conexión 13 de las unidades de conexión 12, 13 y con un terminal de emisor del elemento de conexión 43 de la segunda unidad de conexión 13. El inversor 36 está previsto para transformar una tensión de red rectificada pulsante de la fuente principal de suministro de energía 20 en una corriente de calentamiento de alta frecuencia y para suministrársela a la unidad de calentamiento 34. La unidad de calentamiento 34 está dispuesta aquí en una rama de puente entre una toma central 44 del inversor 36 y una unidad de resonancia 46.

Además, el dispositivo de aparato doméstico comprende un circuito de excitación 48. El circuito de excitación 48 está previsto para ajustar la tensión de control para las unidades de conexión 12, 13. Para ello, el circuito de excitación 48 presenta una unidad de suministro de tensión 38.

El circuito de excitación 48 presenta dos unidades excitadoras de interruptor 10, 11. Las unidades excitadoras de interruptor 10, 11 están realizadas de manera idéntica entre sí. Como alternativa, también se concibe la utilización de diferentes unidades excitadoras de interruptor. Las unidades excitadoras de interruptor 10, 11 están realizadas como circuito integrado de alta tensión (High-Voltage Integrated Circuit). Cada una de las unidades excitadoras de interruptor 10, 11 presenta una entrada excitadora de interruptor y una salida excitadora de interruptor. Además, cada una de las unidades excitadoras de interruptor 10, 11 presenta dos terminales de tensión de alimentación. La primera unidad excitadora de interruptor 10 de las unidades excitadoras de interruptor 10, 11 está prevista para accionar la primera unidad de conexión 12, está conectada con un terminal de control de la primera unidad de conexión 12, y está prevista para conectar la primera unidad de conexión 12 mediante un potencial de conexión en el terminal de control de la primera unidad de conexión 12. La segunda unidad excitadora de interruptor 11 de las unidades excitadoras de interruptor 10, 11 está prevista para accionar la segunda unidad de conexión 13, está conectada con un terminal de control de la segunda unidad de conexión 13, y está prevista para conectar la segunda unidad de conexión 13 mediante un potencial de conexión en el terminal de control de la segunda unidad de conexión 13.

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El circuito de excitación 48 presenta una unidad de control 50. La unidad de control 50 está conectada con una entrada excitadora de interruptor de la primera unidad excitadora de interruptor 10 y con una entrada excitadora de interruptor de la segunda unidad excitadora de interruptor 11. La unidad de control 50 está prevista para predeterminar la frecuencia para conectar las unidades de conexión 12, 13 a la primera unidad excitadora de interruptor 10 y a la segunda unidad excitadora de interruptor 11. Asimismo, la unidad de control 50 está prevista para modificar la frecuencia para conectar las unidades de conexión 12, 13 del dispositivo de aparato doméstico.

El circuito de excitación 48 presenta además una unidad bootstrap 14. La unidad bootstrap 14 comprende un diodo bootstrap 29 y un condensador bootstrap 28. El condensador bootstrap 28 está realizado como almacenador de energía y presenta un valor de la capacidad dependiente de la tensión. Como alternativa, se concibe también que un condensador bootstrap sea independiente de la tensión.

El diodo bootstrap 29 está conectado con un terminal de ánodo con el segundo terminal de la unidad de suministro de tensión 38. El primer terminal del condensador bootstrap 28 está conectado con un terminal de cátodo del diodo bootstrap 29. Además, el primer terminal del condensador bootstrap 28 está conectado con un primer terminal de tensión de alimentación de la segunda unidad excitadora de interruptor 10. El segundo terminal del condensador bootstrap 28 está conectado con la toma central 44 a través de una vía de conducción 52. Por lo tanto, el condensador bootstrap 28 está conectado con un terminal de colector de la segunda unidad de conexión 13 y/o del elemento de conexión 43 de la segunda unidad de conexión 13 y con un terminal de emisor de la primera unidad de conexión 12 y/o del elemento de conexión 42 de la primera unidad de conexión 12. Asimismo, el condensador bootstrap 28 está conectado a través de la vía de conducción 52 con un segundo terminal de tensión de alimentación de la primera unidad excitadora de interruptor 10. La vía de conducción 52 sirve de terminal de tensión de referencia para la primera unidad de conexión 12 y se encuentra en un potencial entre la tensión de alimentación 56 y un potencial de referencia 54. La vía de conducción 52 se encuentra en un estado de funcionamiento en el que las unidades de conexión 12, 13 están conectadas de manera alterna a un potencial de referencia 54 o a un potencial de la tensión de red V0. El condensador bootstrap 28 está previsto para suministrar una tensión bootstrap VBS. La tensión bootstrap VBS se corresponde aquí con la tensión de alimentación 56 de la primera unidad excitadora de interruptor 10 de la unidad de suministro de tensión 38 y, en al menos un estado de funcionamiento, se aplica en los terminales de tensión de alimentación de la primera unidad excitadora de interruptor

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10.

La tensión de entrada de la unidad bootstrap 14 se corresponde aquí con la superposición del potencial de la tensión de red V0 y del potencial de la tensión de la unidad de suministro de tensión 38. La tensión bootstrap VBS se corresponde aproximada o exactamente con la envolvente de la tensión de entrada y, en concreto, con la tensión de alimentación 56 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. En comparación con la tensión de alimentación 56 óptima de la primera unidad excitadora de interruptor 10, la tensión bootstrap VBS está aumentada al menos en el estado de funcionamiento inicial, lo cual puede provocar la destrucción y/o el funcionamiento erróneo de la primera unidad excitadora de interruptor 10. En el estado de funcionamiento continuo, la tensión bootstrap VBS se corresponde aproximada o exactamente con la tensión de alimentación 56 óptima de la primera unidad excitadora de interruptor 10, lo cual puede contrarrestar ventajosamente la destrucción y/o el funcionamiento erróneo de la primera unidad excitadora de interruptor 10.

En un estado de funcionamiento, las unidades de conexión 12, 13 son conectadas de manera alterna. Por consiguiente, al menos en un primer momento de conexión, la segunda unidad de conexión 13 está abierta y la primera unidad de conexión 12 está cerrada y, al menos en un segundo momento de conexión, distinto del primer momento de conexión, la segunda unidad de conexión 13 está cerrada y la primera unidad de conexión 12 está abierta. Aquí, el condensador bootstrap 28 es cargado y descargado de manera alterna. El condensador bootstrap 28 es descargado durante la activación de la primera unidad de conexión 12, y es cargado durante la activación de la segunda unidad de conexión 13 mediante la unidad de suministro de tensión 38 a través del diodo bootstrap 29.

El circuito de excitación 48 presenta además una unidad de adaptación 16. El primer terminal de la unidad de adaptación 16 está conectado de manera conductora eléctricamente con la unidad de suministro de tensión 38. Además, el primer terminal de la unidad de adaptación 16 está conectado con un terminal de tensión de alimentación de la primera unidad excitadora de interruptor 10. El segundo terminal de la unidad de adaptación 16 está conectado de manera conductora eléctricamente con el terminal de ánodo del diodo bootstrap 29. La unidad de adaptación 16 está prevista para adaptar en al menos un estado de funcionamiento la tensión de alimentación 56 en dependencia de un parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la primera unidad excitadora de interruptor 10.

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La unidad de adaptación 16 presenta una unidad de ajuste de la tensión 18. La unidad de ajuste de la tensión 18 está conectada eléctricamente entre la unidad de suministro de tensión 38 y la unidad 14. El primer terminal de la unidad de ajuste de la tensión 18 está conectado con la unidad de suministro de tensión 38. El segundo terminal de la unidad de ajuste de la tensión 18 está conectado con la entrada de ánodo del diodo bootstrap 29. La unidad de ajuste de la tensión 18 está prevista para adaptar la tensión de alimentación 56. En concreto, la unidad de ajuste de la tensión 18 está prevista para aumentar la tensión de alimentación 56 en un estado de funcionamiento inicial, y para mantenerla por debajo de un valor umbral en al menos un estado de funcionamiento continuo. La unidad de ajuste de la tensión 18 presenta para ello al menos un elemento de ajuste de la tensión (no mostrado aquí) para ajustar el valor de la tensión. En este caso, el elemento de ajuste de la tensión está realizado como regulador de la conexión. Como alternativa, el elemento de ajuste de la tensión puede estar realizado como regulador de la tensión eléctrica, como potenciómetro y/o como resistor eléctrico.

La unidad de adaptación 16 presenta además una unidad de detección 22. La unidad de detección 22 está dispuesta entre la unidad de ajuste de la tensión 18 y la unidad bootstrap 14 y entre la unidad de ajuste de la tensión 18 y la primera unidad excitadora de interruptor 10, y está dispuesta eléctricamente entre la unidad de ajuste de la tensión 18 y el diodo bootstrap 29. La unidad de detección 22 está prevista para detectar el parámetro de excitador de interruptor. En concreto, la unidad de detección 22 está prevista para detectar la corriente eléctrica de entrada 26 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. La unidad de detección 22 presenta al menos un elemento de detección 24. El elemento de detección 24 está dispuesto entre la unidad de ajuste de la tensión 18 y la primera unidad excitadora de interruptor 10. La unidad de detección 22 está conectada de manera conductora eléctricamente con la unidad de ajuste de la tensión 18. El elemento de detección 24 está previsto para detectar el parámetro de excitador de interruptor. En concreto, el elemento de detección 24 está previsto para detectar la corriente eléctrica de entrada 26 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. El elemento de detección 24 está realizado como sensor de corriente, como componente inductivo, y como transformador de corriente. El elemento de detección 24 detecta en el transformador de corriente el flujo magnético generado por una corriente. El elemento de detección 24 detecta un flujo magnético generado por la corriente de entrada 26. Como alternativa, un elemento de detección puede estar realizado también como diodo de medición, bobina de medición y/o como resistor eléctrico de medición.

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En un estado de funcionamiento inicial tiene lugar la puesta en marcha del dispositivo de aparato doméstico mediante un arranque suave. Durante el arranque suave, las unidades de conexión 12, 13 se conectan durante un proceso inicial directamente tras el encendido del dispositivo de aparato doméstico con una frecuencia de conexión elevada, donde la unidad 5 de control 50 reduce la frecuencia de conexión gradualmente. La frecuencia de conexión elevada requiere una carga particularmente rápida del condensador bootstrap 28. La unidad de adaptación 16 está prevista para aumentar la tensión de alimentación 56. La unidad de ajuste de la tensión 18 está prevista para aumentar la tensión de alimentación 56. La tensión de alimentación 56 ocasiona una corriente de entrada 26 de la primera unidad excitadora de 10 interruptor 10. La corriente de entrada 26 es detectada por la unidad de detección 22. La unidad de detección 22 suministra una señal correlacionada con la corriente de entrada 26 detectada para la unidad de ajuste de la tensión 18. La unidad de ajuste de la tensión 18 ajusta un valor más elevado de la tensión de alimentación 56, aumenta la tensión de alimentación 56 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. La unidad de detección 22 15 detecta una nueva corriente de entrada 26, correlacionada con el valor más elevado de la tensión de alimentación 56, y ocasiona, tal y como se ha descrito, que la unidad de ajuste de la tensión 18 ajuste otro valor más elevado de la tensión de alimentación 56. El aumento de la tensión de alimentación 56 de la primera unidad excitadora de interruptor 10 provoca que la carga del condensador bootstrap 28 sea rápida. La carga rápida del condensador 20 bootstrap 28 hace que el proceso inicial mejore, y reduce ventajosamente la generación de ruido. La frecuencia de conexión elevada de la primera unidad excitadora de interruptor 10 provoca un consumo de corriente elevado de la primera unidad excitadora de interruptor 10. El consumo de corriente elevado provoca una corriente de entrada 26 elevada de la unidad excitadora de interruptor 10. Gracias a la reducción de la frecuencia de conexión durante la 25 puesta en funcionamiento suave, la frecuencia de conexión de la primera unidad excitadora

de interruptor 10 se reduce.

Durante los primeros periodos de conexión, el potencial de la tensión de red V0 está

superpuesto con una tensión de fuga, la cual se produce como consecuencia de las

inductancias dispersas de las líneas de conexión, en concreto, de los cables de conexión y/o 30 de las pistas conductoras, tras cerrarse la primera unidad de conexión 12. La tensión de

entrada de la unidad bootstrap 14 se corresponde con la superposición del potencial de la

tensión de red V0 y del potencial de la tensión de la unidad de suministro de tensión 38. La

tensión bootstrap VBS se corresponde aproximada o exactamente con la envolvente de la

tensión de alimentación 56 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. Por lo tanto, en 35 comparación con la tensión de alimentación 56 óptima de la primera unidad excitadora de

interruptor 10, la tensión bootstrap VBS está aumentada al menos en el estado de funcionamiento inicial y/o en el estado de funcionamiento continuo. La tensión bootstrap VBS aumentada provoca una mayor corriente de entrada 26 de la primera unidad excitadora de interruptor 10 y un pico de la corriente de entrada 26 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. El pico de la corriente de entrada 26 puede provocar un mayor esfuerzo del material, un funcionamiento erróneo y/o la destrucción de la primera unidad excitadora de interruptor 10 y/o de la primera unidad de conexión 12.

En el estado de funcionamiento continuo, la tensión de alimentación 56 de la primera unidad excitadora de interruptor 10 está ajustada mediante la adaptación de la tensión de alimentación 56 durante el funcionamiento inicial (tal y como se ha descrito). Por lo tanto, la tensión de alimentación 56 presenta un valor elevado. En consecuencia, también la corriente de entrada 26 presenta un valor elevado, con lo cual se podrían producir picos de corriente. La tensión de alimentación 56 elevada provoca la corriente de entrada 26 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. La corriente de entrada 26 es detectada por la unidad de detección 22. La unidad de detección 22 suministra una señal correlacionada con la corriente de entrada 26 detectada para la unidad de ajuste de la tensión 18. La unidad de ajuste de la tensión 18 ajusta un valor inferior de la tensión de alimentación 56, reduce la tensión de alimentación 56 de la primera unidad excitadora de interruptor 10. La unidad de detección 22 detecta una nueva corriente de entrada 26, correlacionada con el valor inferior de la tensión de alimentación 56, y ocasiona, tal y como se ha descrito, que la unidad de ajuste de la tensión 18 ajuste otro valor inferior de la tensión de alimentación 56. La unidad de adaptación 16 ocasiona la adaptación de la corriente de entrada 26 y de la tensión de alimentación 56. La unidad de adaptación 16 es autónoma. En el estado de funcionamiento inicial, la unidad de adaptación 16 está prevista para mantener el valor de la tensión de alimentación 56 por debajo de un valor umbral. La unidad de ajuste de la tensión 18 está prevista para mantener el valor de la tensión de alimentación 56 por debajo de un valor umbral en el estado de funcionamiento continuo. El valor umbral puede estar predeterminado por la tensión de alimentación 56 de la unidad de suministro de tensión 38 y/o por un valor de la tensión predeterminado, que difiera de ésta. Por consiguiente, en el estado de funcionamiento continuo, se reduce, en particular, se impide, la generación de picos de corriente mediante la adaptación de la tensión de alimentación 56.

La figura 3 muestra la gráfica de una adaptación en un estado de funcionamiento inicial. El eje de ordenadas 60 está configurado como eje y. El eje de abscisas 62 está configurado como eje del tiempo. La curva 66 muestra la evolución de la tensión de alimentación 56.

Otra curva 67 muestra la evolución de la corriente de entrada 26. Una curva 68 adicional muestra la evolución de una señal de activación 64.

La unidad de control 50 inicia la puesta en funcionamiento suave mediante la señal de activación 64 en el momento inicial t0. La señal de activación 64 provoca una frecuencia de conexión elevada, con lo cual el consumo de corriente de la primera unidad excitadora de interruptor 10 se encuentra directamente en un valor máximo. Por lo tanto, la corriente de entrada 26 se encuentra en un valor máximo. La unidad de ajuste de la tensión 18 suministra una tensión de alimentación 56 máxima. La tensión de alimentación 56 se encuentra en su valor máximo en el momento t1. El condensador bootstrap 28 de la unidad bootstrap 14 está cargado por completo en el momento t1. Por lo tanto, se atenúa la producción de ruido. La unidad de control 50 reduce la frecuencia de conexión, en concreto, la frecuencia de la señal de activación 64, de modo que la corriente de entrada 26 de la primera unidad excitadora de interruptor 10 disminuye. En el momento t2, la unidad de ajuste de la tensión 18 de la unidad de adaptación 16 regula de nuevo la tensión de alimentación 56 en 0 V, y la corriente de entrada 26 se regula en el rango de trabajo de la unidad de calentamiento 34.

La figura 4 muestra la gráfica esquemática de otra adaptación en un estado de funcionamiento continuo. La otra adaptación puede tener lugar de manera alternativa o adicional en el estado de funcionamiento inicial. El eje de ordenadas 70 está configurado como eje y. El eje de abscisas 72 está configurado como eje del tiempo. La curva 73 muestra la evolución de la tensión de alimentación 56. Otra curva 74 muestra la evolución de la corriente de entrada 26. Una curva 75 adicional muestra la evolución de una señal de activación 64.

La unidad de control 50 inicia la puesta en funcionamiento suave mediante la señal de activación 64 en el momento inicial t0. La señal de activación 64 provoca una frecuencia de conexión elevada, con lo cual el consumo de corriente de la primera unidad excitadora de interruptor 10 se encuentra directamente en un valor máximo. Por lo tanto, la corriente de entrada 26 se encuentra en un valor máximo. La unidad de ajuste de la tensión 18 suministra una tensión de alimentación 56 máxima en el arranque suave en el momento inicial t0. Como consecuencia de las sobretensiones de la unidad bootstrap 14, la corriente de entrada 26 puede presentar picos de corriente. El elemento de detección 24 de la unidad de detección 22 detecta la corriente de entrada 26. La unidad de detección 22 envía a la unidad de ajuste de la tensión 18 una señal correlacionada con la corriente de entrada 26. La unidad de ajuste de la tensión 18 reduce la tensión de alimentación 56 a un mínimo en el momento t1 excitadora de interruptor 10 disminuye. En el momento t2, la unidad de ajuste de la tensión 18 de la unidad de adaptación 16 regula de nuevo la tensión de alimentación 56 en un valor máximo, y la corriente de entrada 26 se regula en el rango de trabajo de la unidad de calentamiento 34. En el rango de trabajo, la tensión de alimentación 56 permanece en un valor máximo.

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Símbolos de referencia

10: Unidad excitadora de interruptor

11: Unidad excitadora de interruptor

12: Unidad de conexión

13: Unidad de conexión

14: Unidad bootstrap

16: Unidad de adaptación

18: Unidad de ajuste de la tensión

20: Fuente principal de suministro de energía

22: Unidad de detección

24: Elemento de detección

26: Corriente de entrada

28: Condensador bootstrap

29: Diodo bootstrap

30: Aparato doméstico

32: Placa de campo de cocción

34: Unidad de calentamiento

36: Inversor

38: Unidad de suministro de tensión

42: Elemento de conexión

43: Elemento de conexión

44: Toma central

46: Unidad de resonancia

48: Circuito de excitación

50: Unidad de control

52: Vía de conducción

54: Potencial de referencia

56: Tensión de alimentación

60: Eje de ordenadas

62: Eje de abscisas

64: Señal de activación

66: Curva

67: Curva

68: Curva

70: Eje de ordenadas

72: Eje de abscisas

73: Curva

74: Curva

75: Curva

76: Diodo de marcha libre

77: Diodo de marcha libre

78: Capacidad snubber

79: Capacidad snubber

80: Rectificador

V0: Potencial de la tensión de red

VBS: Tensión bootstrap

t0: Momento inicial

t1: Momento

t2: Momento

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de aparato doméstico, en particular, dispositivo de aparato de cocción, con al menos una unidad excitadora de interruptor (10), la cual está prevista para alimentar a al menos una unidad de conexión (12), y con una unidad bootstrap (14),

5 la cual está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación (56) para la unidad excitadora de interruptor (10), caracterizado por al menos una unidad de adaptación (16), la cual está prevista en al menos un estado de funcionamiento para adaptar la tensión de alimentación (56) en dependencia de al menos un parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la unidad excitadora de interruptor (10).

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2. Dispositivo de aparato doméstico según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de conexión (12) está configurada como unidad de conexión de potencia de lado alto.

15 3. Dispositivo de aparato doméstico según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la unidad de adaptación (16) comprende una unidad de ajuste de la tensión (18), la cual está conectada eléctricamente entre una unidad de suministro de tensión (38) y la unidad bootstrap (14) y está prevista para adaptar la tensión de alimentación (56).

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4. Dispositivo de aparato doméstico según la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de ajuste de la tensión (18) está prevista para aumentar la tensión de alimentación (56) en al menos un estado de funcionamiento inicial.

25 5. Dispositivo de aparato doméstico según las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque la unidad de ajuste de la tensión (18) está prevista para mantener el valor de la tensión de alimentación (56) por debajo de un valor umbral en al menos un estado de funcionamiento continuo.

30 6. Dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de adaptación (16) presenta una unidad de detección (22), la cual está prevista para detectar el parámetro de excitador de interruptor.

35 7. Dispositivo de aparato doméstico según al menos la reivindicación 6, caracterizado porque el parámetro de excitador de interruptor es una corriente eléctrica de entrada

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(26) de la unidad excitadora de interruptor (10), y la unidad de detección (22) está prevista para detectar la corriente eléctrica de entrada (26).
8. Dispositivo de aparato doméstico según las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado 5 porque la unidad de detección (22) presenta al menos un elemento de detección

(24) realizado como sensor de corriente.
9. Aparato doméstico (30), en particular, aparato de cocción, con al menos un

dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas 10 anteriormente.
10. Procedimiento para la puesta en funcionamiento de un dispositivo de aparato doméstico según una de las reivindicaciones 1 a 8, el cual comprende al menos una unidad excitadora de interruptor (10), la cual está prevista para alimentar a al menos

15 una unidad de conexión (12), y una unidad bootstrap (14), la cual está prevista para suministrar al menos una tensión de alimentación (56) para la unidad excitadora de interruptor (10), caracterizado porque, en al menos un estado de funcionamiento, la tensión de alimentación (56) es adaptada en dependencia de al menos un parámetro eléctrico de excitador de interruptor de la unidad excitadora de interruptor (10).

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