ES2712095T3 - Cocina de inducción y método de control de la misma - Google Patents

Abstract

Una cocina (1) de calentamiento por inducción que comprende: - una placa superior (3) para soportar un cuerpo calentado (P) sobre la misma; - un serpentín central (101,102) enrollado en un plano; - un serpentín periférico (103,104) dispuesto alrededor del serpentín central (101,102); - un excitador (40) que suministra corriente de alta frecuencia al serpentín central (101,102) y al serpentín periférico (103,104); - una fuente de alimentación que aplica tensión continua entre los extremos del excitador (40); - medios (60) para detectar características de carga de porciones del cuerpo calentado (P) colocado sobre el serpentín central (101,102) y el serpentín periférico (103,104) a través de la placa superior (3); y caracterizada por - un controlador (50) para controlar el excitador (40) según la resistencia de carga de las porciones del cuerpo calentado, en uno cualquiera de los modos de excitación seleccionados entre: a) un modo de excitación en paralelo en el que el excitador es controlado estando tanto el serpentín central y el serpentín periférico conectados en paralelo entre extremos de tensión continua de la fuente de alimentación, b) un modo de excitación en serie en el que el excitador es controlado estando tanto el serpentín central y el serpentín periférico conectados en serie entre extremos de tensión continua de la fuente de alimentación, y c) un modo de excitación individual en el que el excitador es controlado estando uno cualquiera del serpentín central y el serpentín periférico conectado entre extremos de tensión continua de la fuente de alimentación.

Description

DESCRIPCION

Cocina de induccion y metodo de control de la misma

Campo tecnico

La presente invencion versa sobre una cocina de calentamiento por induccion que calienta inductivamente un cuerpo calentado individual por medio de varios serpentines de calentamiento por induccion de la cocina de calentamiento por induccion, y sobre un metodo de control de la misma.

Tecnica anterior

Hasta la fecha, se han sugerido muchas cocinas de calentamiento por induccion que calientan inductivamente un cuerpo calentado individual por medio de varios serpentines de calentamiento por induccion de las mismas. Por ejemplo, el Documento de Patente 1 (JP 2010-080 359 A) da a conocer una cocina de calentamiento por induccion que comprende una circuitena de excitacion de medio puente que tiene una frecuencia de resonancia elevada, una circuitena de excitacion de puente completo que tiene una frecuencia de resonancia comparativamente baja, un rele para conmutar a la circuitena de excitacion de medio puente o a la circuitena de excitacion de puente completo, que calienta inductivamente una cacerola fabricada de un material de baja permeabilidad magnetica, tal como el aluminio, por medio de la circuitena de excitacion de medio puente y otra cacerola fabricada de un material de alta permeabilidad magnetica, tal como el acero, por medio de la circuitena de excitacion de puente completo (aproximadamente 20 kHz).

Ademas, el Documento de Patente 2 (JP 5169488 B) sugiere otra cocina de calentamiento por induccion que usa de forma simultanea o alterna varios serpentines de calentamiento para calentar inductivamente una cacerola. La cocina de calentamiento por induccion incluye dos pares de conmutadores semiconductores conectados en serie, un par de circuitenas de resonancia, cada una de las cuales tiene sustancialmente la misma frecuencia de resonancia y esta conectada a un nodo central de los conmutadores semiconductores conectados en serie, y un rele entre un nodo conectado de las circuitenas de resonancia y un terminal negativo de una fuente de alimentacion.

La cocina de calentamiento por induccion del Documento de Patente 2 esta adaptada para conmutar el estado ACTIVADO-DESACTIVADO del rele para definir selectivamente un par de circuitenas de excitacion de medio puente o una sola circuitena de excitacion de puente completo para conmutar la direccion de la corriente a traves de varios serpentines de calentamiento, logrando con ello una distribucion diferente de calentamiento segun una forma y/o una circunstancia calentada de una carga como la cacerola o una condicion de calentamiento de la cocina de calentamiento por induccion.

El documento EP 2405715 A1 tambien da a conocer una cocina de calentamiento por induccion segun la tecnica anterior.

Compendio de la invencion

Problemas que han de ser solucionados por la invencion

Sin embargo, las cocinas de calentamiento por induccion de los Documentos de Patente 1 y 2 tienen inconvenientes: requerir una circuitena de conmutacion para la conexion selectiva de los serpentines de calentamiento, lo que hace muy complicados la arquitectura del circuito y el metodo de control, y elevar sustancialmente el coste de fabricacion. Ademas, cuando la cacerola individual esta fabricada de un material compuesto que contiene un material magnetico, tal como un material de alta permeabilidad magnetica a base de acero, y un material no magnetico, tal como un material de baja permeabilidad magnetica a base de aluminio o a base de cobre, se determina que la cacerola incluye porciones de materiales diferentes sobre cada uno de los serpentines de calentamiento, con independencia de que la cacerola individual sea el cuerpo calentado sobre los serpentines de calentamiento, lo que, a su vez, puede detener el calentamiento inductivo de la cacerola.

Ademas, aunque se determine factible el calentamiento por induccion, los diferentes materiales provocan que las frecuencias de resonancia de los serpentines de calentamiento esten desfasadas, lo que acaba llevando a un calentamiento menos eficaz de la cacerola. Ademas de un calentamiento menos eficaz de la cacerola, las frecuencias de resonancia aun mas desviadas reducen el calentamiento por induccion debido al calor generado por las circuitenas de excitacion.

Ademas, cuando se cierra el rele para operar cada una de las circuitenas de excitacion para cada uno de los serpentines de calentamiento, se determina que cada porcion de la cacerola sobre los serpentines de calentamiento se compone de un material diferente; por lo tanto, las frecuencias de resonancia de los serpentines de calentamiento son diferentes entre sf. Esto hace que uno de los serpentines de calentamiento (circuitenas de excitacion) caliente la porcion magnetica de la cacerola y el otro de los serpentines de calentamiento caliente la porcion no magnetica de la cacerola, que se encuentra en una situacion similar en la que varias cacerolas son calentadas por los multiples serpentines de calentamiento. Asf, diferentes frecuencias de resonancia de las porciones de la cacerola causan diferentes frecuencias de excitacion de los serpentines de calentamiento, y la frecuencia diferencial entre las frecuencias de excitacion que se encuentran dentro de la frecuencia audible causa ruido de interferencia (zumbido de la cacerola) que tiene la frecuencia diferencial. Para evitar ese ruido de interferencia que resulta incomodo para un usuario, las frecuencias de excitacion deben ser iguales entre los serpentines de calentamiento.

Sin embargo, la corriente de alta frecuencia de la frecuencia de excitacion configurada para que sea elevada segun la alta frecuencia de resonancia del material no magnetico puede no ser capaz de calentar inductivamente la porcion de la cacerola que tiene la baja frecuencia de resonancia del material magnetico de manera eficaz, suministrandole suficiente potencia. Asf, cuando se usan las cocinas de calentamiento por induccion de los Documentos de Patente 1 y 2 para calentar inductivamente una cacerola fabricada de material compuesto, la cacerola es calentada de manera desigual debido a las porciones de diferente material constitutivo de la cacerola, aunque el regimen de trabajo del periodo de tiempo de ACTIVACION/DESACTIVACION este debidamente regulado para cada uno de los serpentines de calentamiento.

Para abordar los inconvenientes, la presente invencion proporciona una cocina de calentamiento por induccion que puede calentar de manera eficaz una cacerola fabricada de material compuesto que tiene diferentes frecuencias de resonancia, cuando los multiples serpentines de calentamiento calientan cooperativamente la cacerola individual sin requerir circuitena adicional o redundante, tal como la circuitena de conmutacion

Medios para solucionar los problemas

Un aspecto de la invencion es proporcionar una cocina de calentamiento por induccion que comprende una placa superior para soportar un cuerpo calentado sobre la misma, un serpentm central enrollado en un plano, un serpentm periferico dispuesto alrededor del serpentm central, una circuitena de excitacion que suministra corriente de alta frecuencia al serpentm central y al serpentm periferico, una fuente de alimentacion que aplica tension continua entre los extremos de la circuitena de excitacion, medios para detectar la resistencia de carga de porciones del cuerpo calentado colocado sobre el serpentm central y el serpentm periferico a traves de la placa superior, y un controlador para controlar la circuitena de excitacion segun la resistencia de carga de las porciones del cuerpo calentado, en uno cualquiera de los modos de excitacion seleccionados entre un modo de excitacion en paralelo, en el cual la circuitena de excitacion es controlada estando conectados tanto el serpentm central como el serpentm periferico en paralelo entre los extremos de la fuente de alimentacion; un modo de excitacion en serie, en el cual la circuitena de excitacion es controlada estando conectados el serpentm central y el serpentm periferico en serie entre los extremos de la fuente de alimentacion; y un modo de excitacion individual, en el cual la circuitena de excitacion es controlada estando conectado uno cualquiera del serpentm central y el serpentm periferico entre los extremos de la fuente de alimentacion.

Ventajas de la invencion

Un aspecto de la presente invencion proporciona una cocina de calentamiento por induccion en la cual unicamente el serpentm central es alimentado con la corriente de alta frecuencia cuando se calienta una cacerola pequena, para suprimir la perdida indeseable de circuito generada, si no, por la circuitena de excitacion del serpentm periferico y evitar el innecesario flujo magnetico generado por el serpentm periferico; ademas, los serpentines central y periferico son alimentados con corriente de alta frecuencia de manera eficaz cuando se calienta una cacerola mayor.

Otro aspecto de la presente invencion proporciona una cocina de calentamiento por induccion que conmuta la arquitectura del circuito del excitador para calentar la cacerola individual formada de varios materiales que tienen diferente frecuencia de resonancia entre ellos, en cooperacion con varios serpentines de calentamiento, evitando con ello el ruido interferente, que es incomodo para el usuario. Ademas, no se requiere ningun rele para conmutar la arquitectura del circuito del excitador, segun se divulga en los Documentos de Patente 1 y 2 anteriormente mencionado, para reducir el tamano de la arquitectura del circuito y producir el excitador a coste razonable.

Breve descripcion de los dibujos

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion.

Las FIGURAS 2A y 2B son vistas en planta desde arriba de serpentines de calentamiento que ilustran estructuras ejemplares de los mismos.

La FIG. 3 es un diagrama de bloques de circuito del serpentm de calentamiento, un excitador y un controlador.

La FIG. 4A es una vista en planta desde arriba del serpentm de calentamiento, y la FIG. 4B es una vista en seccion transversal de una unidad de calentamiento por induccion CI tomada a lo largo de la lmea A-A' de la FIG. 4A.

La FIG. 5 es un diagrama de circuito de una circuitena de fuente de alimentacion, un excitador y un controlador segun la presente invencion.

La FIG. 6 es un diagrama de tiempos de las senales de control que excitan los elementos conmutadores semiconductores para la operacion de ACTIVACION/DESACTIVACION en un modo de excitacion en paralelo.

La FIG. 7 es un diagrama de circuito del excitador en un modo de excitacion en paralelo segun la presente invencion.

La FIG. 8 es una vista en planta desde arriba del serpentm de calentamiento que muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines en un modo de excitacion en paralelo.

La FIG. 9 es un diagrama de tiempos de las senales de control que excitan los elementos conmutadores semiconductores para la operacion de ACTIVACION/DESACTIVACION en un modo de excitacion en serie.

La FIG. 10 es un diagrama de circuito del excitador en un modo de excitacion en serie segun la presente invencion.

La FIG. 11 es una vista en planta desde arriba del serpentm de calentamiento que muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines en un modo de excitacion en serie.

La FIG. 12 es un diagrama de tiempos de las senales de control que excitan los elementos conmutadores semiconductores para la operacion de ACTIVACION/DESACTIVACION en un modo de excitacion individual.

La FIG. 13 es una vista en planta desde arriba del serpentm de calentamiento que muestra la posicion de una cacerola sobre los serpentines de calentamiento en el modo de excitacion individual.

La FIG. 14 es un diagrama de circuito del excitador en el modo de excitacion individual segun la presente invencion.

La FIG. 15 es una vista en planta desde arriba del serpentm de calentamiento que muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de un serpentm central en el modo de excitacion en serie.

Las FIGURAS 16A y 16C muestran las direcciones de enrollamiento de los serpentines de calentamiento segun la segunda realizacion, y la FIG. 16B muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines en el modo de excitacion en serie.

La FIG. 17 es una vista en planta desde arriba del serpentm de calentamiento segun la segunda realizacion que muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines en el modo de excitacion en serie.

La FIG. 18 es un diagrama de circuito del excitador en el modo de excitacion en serie segun la segunda realizacion.

La FIG. 19 es un diagrama de flujo que muestra un metodo de control de la cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion.

La FIG. 20A es una vista desde abajo de una cacerola especial fabricada de material compuesto, y la FIG. 20B es una vista en seccion transversal de una unidad de calentamiento por induccion CI tomada a lo largo de la lmea B-B' de la FIG. 20A.

Descripcion de realizaciones

Con referencia a los dibujos adjuntos, en lo que sigue se describiran varias realizaciones de una cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion. En la descripcion, se usa convenientemente un par de terminos para indicar las direcciones (por ejemplo, “superior” e “ inferior”, etc.) simplemente para facilitar interpretaciones claras; no se debena interpretar que esos terminos limiten el alcance de la presente invencion. Los componentes similares son indicados con numeros de referencia similares en toda la descripcion.

Realizacion 1

Con referencia a las FIGURAS 1 a 15, en lo que sigue se describiran una primera realizacion de una cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion. La FIG. 1 es una vista en perspectiva que ilustra esquematicamente una vista general de la cocina 1 de calentamiento por induccion. Segun se ilustra en la FIG. 1, la cocina 1 de calentamiento por induccion incluye, en general, un alojamiento 2 fabricado de una placa metalica, una placa superior 3 de vidrio que cubre sustancialmente la superficie superior del alojamiento, un par de unidades 9, 10 de calentamiento dispuestas debajo de la placa superior 3 y mas cercanas a los lados derecho e izquierdo del alojamiento, otra unidad 11 de calentamiento situada mas alla de las unidades 9, 10 de calentamiento, y un horno 4 de coccion.

Las unidades 9, 10 de calentamiento pueden estar estructuradas como unidades de calentamiento de CI (calentamiento por induccion), cada una de las cuales tiene un serpentm 100 de calentamiento por induccion debajo de la placa superior 3. Se puede proporcionar otra unidad 11 de calentamiento como una unidad de calentamiento radiante que tiene un calentador radiante, pero no limitada a el, o como otra unidad de calentamiento por induccion CI que tiene un serpentm de calentamiento por induccion. Como ejemplo, la unidad 10 de calentamiento mostrada en el lado izquierdo de la FIG. 1 sera descrita e ilustrada como la unidad de calentamiento por induccion CI de la presente invencion, la unidad 9 de calentamiento y la unidad 11 de calentamiento pueden ser adaptadas como unidades de calentamiento por induccion CI de la presente invencion. Debena hacerse notar que el numero y la disposicion de las unidades de calentamiento por induccion CI no estan limitadas a ello, y la cocina 1 de calentamiento por induccion puede incluir una, dos, tres o mas unidades de calentamiento por induccion CI que pueden estar dispuestas en una imea hacia una direccion de izquierda a derecha o una configuracion triangular invertida.

Ademas, se describira como ejemplo, sin haber limitacion a el, un tipo de lo que se denomina horno central de la cocina 1 de calentamiento por induccion que tiene el horno 4 de coccion dispuesto en el centro de la misma, y la presente invencion puede ser adaptada igualmente a una cocina de calentamiento por induccion del tipo de horno lateral que tiene el horno 4 de coccion dispuesto mas cerca de cualquier lateral y a la cocina de calentamiento por induccion que no tiene un horno de coccion.

Ademas, la cocina 1 de calentamiento por induccion puede incluir una consola superior 5 que permite a un usuario operar cada una de las unidades 9, 10, 11 de calentamiento y el horno 4 de coccion, una consola frontal 6a, 6b que puede estar formada por diales de regulacion, y medios 7a, 7b, 7c de visualizacion, tales como un LCD que indica las condiciones de control y una gma operativa. La cocina 1 de calentamiento por induccion puede incluir un indicador, tal como un conjunto de LED en la consola superior 5, para indicar con el la configuracion de potencia de calentamiento. La consola superior 5 y los medios 7a, 7b, 7c de visualizacion no estan limitados a los ilustrados, y pueden estar integrados.

Ademas, la cocina 1 de calentamiento por induccion puede incluir ventanas 8a, 8b, 8c de entrada y salida dispuestas en la placa superior 3 y mas cercanas al lado posterior del alojamiento 2. Segun se describira posteriormente en detalle, la cocina 1 de calentamiento por induccion comprende una fuente 30 de alimentacion y un excitador 40 para suministrar corriente de alta frecuencia a las unidades 9, 10 de calentamiento por induccion CI. Como en lo que antecede, la presente invencion no esta limitada a la disposicion ni al numero de componentes mostrados en los dibujos. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

Las FIGURAS 2A y 2B son vistas en planta desde arriba que ilustran una estructura ejemplar de los serpentines 100 de calentamiento de las unidades 9, 10 de calentamiento por induccion CI, que estan situadas debajo de la placa superior 3. El serpentm 100 de calentamiento incluye varios subserpentines formados enrollando un conductor lineal, tal como como un hilo de Litz, cada uno de los cuales esta dispuesto de manera concentrica. El serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 2A tiene tres subserpentines 101, 102, 103 dispuestos concentricamente. Cada uno de los subserpentines puede estar conectado electricamente en paralelo, pero, alternativamente, los subserpentines 101, 102 mas interiores pueden estar conectados en serie, formando un “serpentm central” y el subserpentm 103 mas exterior por sf solo puede formar un “serpentm periferico”. Asf, en la presente divulgacion, el “serpentm central” y el “serpentm periferico” estan compuestos de un conjunto de uno, dos o mas subserpentines, y el serpentm 100 de calentamiento incluye al menos dos de los conjuntos de subserpentines (el serpentm central y el serpentm periferico).

Los subserpentines 101, 102, 103 puede estar formado para que la corriente de alta frecuencia discurra en la misma direccion dentro del mismo ciclo mostrada por la flecha de la FIG. 2A, aunque dependiendo de la arquitectura del circuito del excitador 40. El serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 2A tiene tres subserpentines 101, 102, 103, mientras que el serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 2B tiene cuatro 101, 102, 103, 104, e incluye el serpentm central y el serpentm periferico (conjuntos de subserpentines) compuestos de un numero cualquiera de subserpentines. Por ejemplo, el serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 2B tiene el serpentm central de los subserpentines 101, 102 y en el serpentm periferico de los subserpentines 103, 104 se percibe otra combinacion de subserpentines. Ademas de la FIG. 2b , cada uno de los subserpentines puede ser individual o puede estar conectado al otro subserpentm en serie o en paralelo, mientras que el serpentm 100 de calentamiento de la presente invencion comprende el serpentm central y el serpentm periferico.

El serpentm 100 de calentamiento de la presente invencion incluye el serpentm central y el serpentm periferico, cada uno de los cuales tiene conjuntos de subserpentines. Aunque las FIGURAS 2A y 2B ilustran que cada uno de los subserpentines 101 a 104 tiene una configuracion anular dispuesta de manera concentrica, debena hacerse notar que la configuracion y la disposicion de los subserpentines no estan limitadas a ello. Por ejemplo, el serpentm periferico puede estar dispuesto circunferencialmente alrededor del serpentm central en lugar de concentricamente con el mismo, teniendo varios de los subserpentines de un diametro menor que el serpentm central (no mostrado).

El subserpentm 102 de las FIGURAS 2A y 2B que compone el serpentm central tiene, preferiblemente, un diametro externo de aproximadamente 14 cm, apropiado para calentar una cacerola de pequeno tamano, y el subserpentm 103 de las FIGURAS 2A que compone el serpentm periferico tiene un diametro externo de aproximadamente 24 cm, apropiado para calentar una cacerola de gran tamano. Ademas, el subserpentm 103 de las FIGURAS 2B que compone el serpentm periferico tiene un diametro externo de aproximadamente 20 cm, apropiado para calentar una cacerola de tamano medio, y el subserpentm 104 de las FIGURAS 2B tiene un diametro externo similar al del subserpentm 103 de las FIGURAS 2A, que es apropiado para calentar una cacerola de gran tamano.

La FIG. 3 es un diagrama de bloques de circuito que incluye el serpentm 100 de calentamiento, el excitador 40 y el controlador 50. En la FIG. 3, el serpentm 100 de calentamiento incluye el serpentm central de los subserpentines 101, 102, y el serpentm periferico de los subserpentines 103, 104. Debena hacerse notar que los numeros de los subserpentines que componen el serpentm central y el serpentm periferico are no estan limitados a los mostrados en la FIG. 3. En lo que sigue se describira el serpentm 100 de calentamiento, que incluye el serpentm central de dos subserpentines 101, 102 y el serpentm periferico de dos subserpentines 103, 104.

El serpentm 100 de calentamiento es excitado por el excitador 40. Asf, el excitador 40 incluye una primera circuitena 40a de excitacion para suministrar la corriente de alta frecuencia al serpentm central compuesto de los subserpentines 101, 102 conectados en serie, una segunda circuitena de excitacion 40b para suministrar la corriente de alta frecuencia al serpentm periferico compuesto de los subserpentines 103, 104 conectados en serie, y medios 60 de deteccion para detectar las caractensticas de carga de la cacerola P que esta colocada sobre el serpentm 100 de calentamiento a traves de la placa superior 3. El medio 60 de deteccion esta adaptado para detectar las caractensticas de carga en el serpentm central y el serpentm periferico. El controlador 50 esta adaptado para controlar la primera circuitena 40a de excitacion, que excita el serpentm central, y la segunda circuitena de excitacion 40b, que excita el serpentm periferico, segun los resultados detectados de los medios 60 de deteccion.

Segun se describira posteriormente en detalle, las caractensticas de carga de la cacerola P incluyen, por ejemplo, la frecuencia de resonancia, la inductancia, la resistencia de carga de la cacerola P que esta colocada sobre el serpentm central y el serpentm periferico, y pueden ser determinadas segun caractensticas electricas tales como la corriente que atraviesa la fuente 30 de alimentacion, la corriente que atraviesa el serpentm central y el serpentm periferico y la tension entre los extremos de los mismos, y la tension entre los extremos de un condensador 80 de resonancia, segun se divulga en la publicacion de solicitud de patente japonesa de titularidad compartida JP 2012-054179 A.

Asf, en esta divulgacion, las caractensticas de carga del cuerpo calentado (es decir, la cacerola P) pueden ser determinadas al detectar los medios 60 de deteccion la corriente y la tension medibles de la fuente 30 de alimentacion, el serpentm central y el serpentm periferico. Sin embargo, el metodo de deteccion para detectar las caractensticas de carga de la cacerola P no esta limitado a los divulgados en la publicacion de solicitud de patente japonesa anteriormente mencionada, y pueden usarse cualesquiera otros tipos de caractensticas electricas de las circuitenas perifericas, tales como el serpentm central y el serpentm periferico, para determinar las caractensticas de carga de la cacerola P.

La FIG. 4A es una vista en planta desde arriba del serpentm 100 de calentamiento, similar al de la FIG. 3B, y la FIG.

4B es una vista en seccion transversal de la unidad 10 de calentamiento por induccion CI tomada a lo largo de la lmea A-A' de la FIG. 4A, que ilustra la configuracion del circuito que comprende el excitador 40, el controlador 50 y el serpentm 100 de calentamiento (subserpentines 101 a 104). En las FIGURAS 3 y 4 se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

En la FIG. 4B, el serpentm central incluye los subserpentines 101, 102 conectados en serie, que estan conectados con la primera circuitena 40a de excitacion. Un primer medio 60a de deteccion detecta las caractensticas de carga de la cacerola P que se encuentra sobre el serpentm central a traves de la placa superior 3 con un hueco d de separacion con respecto a la misma. Ademas, el serpentm periferico incluye los subserpentines 103, 104 conectados en serie, que estan conectados a la segunda circuitena de excitacion 40b. Un segundo medio 60b de deteccion detecta las caractensticas de carga de la cacerola P que esta colocada sobre el serpentm periferico a traves de la placa superior 3 con un hueco d de separacion con respecto a la misma. Los medios de deteccion primero y segundo 60a, 60b estan adaptados para detectar las caractensticas electricas, tales como la corriente que atraviesa la fuente 30 de alimentacion y el excitador 40 (por ejemplo, el serpentm central y el serpentm periferico) y la tension entre los extremos de los mismos, y determinar las caractensticas de carga de la cacerola P segun las caractensticas electricas.

El controlador 50 esta adaptado para determinar las caractensticas de carga de la cacerola P, tales como su existencia/ausencia, su posicion de colocacion, la frecuencia de resonancia, la inductancia, su resistencia de carga, el material constitutivo de la cacerola P segun las caractensticas electricas detectadas por los medios de deteccion primero y segundo 60a, 60b. El controlador 50 esta adaptado para seleccionar la frecuencia de excitacion apropiada para el material constitutivo de la cacerola P, y controlar las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion para suministrar una corriente de alta frecuencia al serpentm 100 de calentamiento en cantidades correspondientes a la potencia de calentamiento fijada por el usuario mediante las consolas 5, 6a, 6b. Si el controlador 50 determina que no hay ninguna cacerola P colocada sobre la placa superior 3 segun las consecuencias (caractensticas de carga) detectadas por los medios de deteccion primero y segundo 60a, 60b, suspende la operacion del excitador 40 e informa al usuario sobre la ausencia de cualquier cacerola P a traves del medio 7 de visualizacion. puede aplicarse cualquier otro medio de informacion, incluyendo, por ejemplo, luces parpadeantes (no mostradas) y zumbidos.

La FIG. 5 es un diagrama de circuito que ilustra la estructura mas detallada del excitador 40 de la FIG. 4. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

La FIG. 5 es un diagrama del circuito del excitador 40 que suministra al serpentm 100 de calentamiento la corriente de alta frecuencia para generar un campo magnetico de alta frecuencia que, a su vez, calienta inductivamente el cuerpo calentado, tal como una cacerola P. La fuente 30 de alimentacion mostrada por la lmea de puntos de la FIG. 5 incluye un puente 32 de diodos que rectifica la tension procedente de la fuente 31 de alimentacion de corriente alterna, y una circuitena estabilizadora 33 que tiene una bobina 331 y un condensador 332 de aplanamiento que aplana la tension rectificada produciendo una tension continua, que aplica la fuente de tension continua al excitador 40. El excitador 40 suministra la corriente de alta frecuencia al serpentm 100 de calentamiento segun las instrucciones (senales de control S1-S6) procedentes del controlador 50. Cuando el usuario selecciona la potencia de calentamiento a traves de la consola superior 5 o de la consola frontal 6 (mostradas en la FIG. 1) para calentar la cacerola P, el controlador 50 controla el excitador 40 para suministrar la corriente de alta frecuencia al serpentm 100 de calentamiento gestionando la frecuencia de excitacion o la cantidad de corriente de alta frecuencia (es decir, las senales de control S1 a 6) para calentar la cacerola P a la potencia de calentamiento seleccionada por el usuario.

El excitador 40 incluye la primera circuitena 40a de excitacion para suministrar corriente de alta frecuencia al serpentm central compuesto de los subserpentines 101, 102 conectados en serie, y la segunda circuitena 40b de excitacion para suministrar corriente de alta frecuencia al serpentm periferico compuesto de los subserpentines 103, 104 conectados en serie.

La primera circuitena 40a de excitacion incluye un primer par 401 de elementos de conmutacion (denominado “primera rama” en la presente memoria) que tiene dos elementos conmutadores semiconductors 401a, 401b conectados en serie, y un segundo par 402 de elementos de conmutacion (denominado “segunda rama” en la presente memoria) que tiene dos elementos conmutadores semiconductores 402a, 402b conectados en serie. La primera circuitena 40a de excitacion tambien incluye el serpentm central (es decir, los subserpentines 101, 102) y un condensador 80a de resonancia conectado en serie y entre los nodos centrales de las ramas primera y segunda 401,402 para formar un inversor de puente completo.

De forma similar, la segunda circuitena 40b de excitacion incluye la primera rama 401 y un tercer par 403 de elementos de conmutacion (denominado “tercera rama” en la presente memoria) que tiene dos elementos conmutadores semiconductores 403a, 403b conectados en serie. La segunda circuitena 40b de excitacion tambien incluye el serpentm periferico (es decir, los subserpentines 103, 104) y un condensador 80b de resonancia conectado en serie y entre los nodos centrales de las ramas primera y tercera 401,403 para formar otro inversor de puente completo.

Las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion de la FIG. 5 incluyen medios de deteccion primero y segundo 60a, 60b, que detectan las caractensticas de carga de la cacerola P colocada sobre los serpentines central y periferico segun la corriente que atraviesa los serpentines central y periferico y la tension entre los extremos de los mismos, respectivamente. El controlador 50 esta adaptado para determinar las condiciones de colocacion, tales como su existencia/ausencia, el desplazamiento de la posicion y el material constitutivo de la cacerola P segun las caractensticas de carga detectadas.

Las caractensticas electricas detectadas por los medios de deteccion primero y segundo 60a, 60b que se requieren para detectar o determinar las caractensticas de carga pueden incluir la corriente que atraviesa los serpentines central y periferico y los condensadores 80a, 80b de resonancia y la tension entre los extremos de los mismos, y tambien la corriente que atraviesa la fuente 30 de alimentacion, aunque la descripcion detallada se abrevie. Ademas, los medios de deteccion primero y segundo 60a, 60b puede incluir un sensor termico o un sensor opti

condiciones de colocacion de la cacerola P sobre la placa superior.

Por otro lado, cuando el serpentm central (es decir, los subserpentines 101, 102) tiene una inductancia La y el condensador 80a de resonancia que esta conectado al mismo tiene una capacitancia Ca, la frecuencia de resonancia f0a del circuito de carga de resonancia en serie que tiene el serpentm central y el condensador 80a de resonancia puede ser generalmente obtenida por la formula siguiente.

Formula 1

Ademas, cuando el serpentm periferico (es decir, los subserpentines 103, 104) tiene una inductancia Lb y el condensador 80b de resonancia que esta conectado al mismo tiene una capacitancia Cb, la frecuencia de resonancia f0b del circuito de carga de resonancia en serie que tiene el serpentm periferico y el condensador 80b de resonancia puede ser generalmente obtenida por la formula siguiente.

Formula 2

Es preferible disenar que la frecuencia de excitacion fswa del circuito inversor de puente completo (la primera circuitena 40a de excitacion), que incluye las ramas primera y segunda 401,402, el serpentm central (subserpentines 101, 102), y el condensador 80a de resonancia, sea mas elevada que la frecuencia de resonancia f0a del serpentm central (fswa > f0a). Tambien es preferible disenar que la frecuencia de excitacion fswb del circuito inversor de puente completo (la segunda circuitena 40b de excitacion), que incluye las ramas primera y tercera 401, 403, el serpentm periferico (subserpentines 103, 104), y el condensador 80b de resonancia, sea mas elevada que la frecuencia de resonancia f0b del serpentm periferico (fswb > f0b).

Esto es para evitar danos a los elementos conmutadores semiconductores de las ramas 401, 402, 403 debidos a mayores perdidas de los circuitos de las mismas cuando las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion son excitadas a una frecuencia de excitacion menor que la frecuencia de resonancia f0a, f0b. Especialmente cuando la frecuencia de excitacion es equivalente a la frecuencia de resonancia f0a, f0b, la sobrecorriente discurre a traves de los elementos conmutadores semiconductores, de modo que los danos aumentan de forma proporcional al cuadrado de la corriente en circulacion, provocando por ello el riesgo de un dano fatal debido a la sobrecorriente.

Debena hacerse notar que cada uno de los elementos conmutadores semiconductors de las ramas primera, segunda y tercera 401,402,403 puedan estar dotados de un condensador amortiguador (no mostrado) conectado en paralelo a los mismos para reducir el ruido en el momento de conmutacion, segun se requiera.

Es preferible seleccionar la inductancia de los subserpentines 101 a 104 y la capacitancia de los condensadores 80a, 80b de resonancia para que, en una condicion en la que no haya colocada cacerola P alguna sobre la placa superior 3 (es decir, una condicion denominada sin carga), las frecuencias de resonancia f0a, f0b sean de mas o menos 20 kHz y relativamente cercanas entre sf; por ejemplo, que la frecuencia diferencial Af0 entre las frecuencias de resonancia f0a, f0b sea menor de 3 kHz.

Para eliminar el zumbido (aullido) de cacerolas, es necesario excitar los serpentines central y periferico a la misma frecuencia de excitacion fsw. Por otro lado, si la diferencia entre la frecuencia de resonancia f0a del serpentm central y la frecuencia de excitacion fsw es mayor que la diferencia entre la frecuencia de resonancia f0b del serpentm periferico y la frecuencia de excitacion fsw, entonces la corriente de alta frecuencia que atraviesa el serpentm periferico tiende a ser mayor que la que atraviesa el serpentm central, y, por el contrario, si la diferencia entre la frecuencia de resonancia f0b del serpentm periferico y la frecuencia de excitacion fsw es mayor que la diferencia entre la frecuencia de resonancia f0a del serpentm central y la frecuencia de excitacion fsw, entonces la corriente de alta frecuencia que atraviesa el serpentm central tiende a ser mayor que la que atraviesa el serpentm periferico.

Asf, la diferencia entre la frecuencia de resonancia f0a, f0b provoca la diferencia de las corrientes de alta frecuencia que atraviesan el serpentm central y el serpentm periferico, que, a su vez, provoca una desviacion o una desigualdad del calor generado en las porciones de la cacerola P colocada sobre los serpentines central y periferico. Por lo tanto, para calentar homogeneamente la cacerola P, es deseable seleccionar la inductancia La, Lb de los serpentines central y periferico y la capacitancia Ca, Cb de los condensadores 80a, 80b de resonancia para que se minimice la diferencia entre las frecuencias de resonancia f0a, f0b.

La FIG. 6 es un diagrama de tiempos de la salida de las senales de control S1-S6 del controlador para excitar las operaciones de ACTIVACION/DESACTIVACION de los elementos conmutadores semiconductores de las ramas primera, segunda y tercera 401-403. Segun se ilustra en la FIG. 5, se aplica a los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama 401 las senales de control S1, S2, respectivamente, que son un par de senales complementarias que tienen fases coincidentes y duraciones exclusivamente alternantes de ACTIVACION/De Sa CTIVACION la una con respecto a la otra.

Con referencia a la FIG. 6, en lo que sigue se describira la operacion de los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama 401. En la FIG. 6, la senal de control S1 a alto nivel pone el elemento conmutador semiconductor 401a en la condicion ACTIVADA, y la senal de control S1 a bajo nivel pone el elemento conmutador semiconductor 401a en la condicion DESACTIVADA. Para evitar el lapso en el que los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b se encuentran simultaneamente en la condicion ACTIVADA que lleva a que la primera rama 401 este en una condicion de cortocircuito, se proporcionan periodos inactivos (tiempos muertos Tdr, Tdf) para condiciones DESACTIVADAS concurrentes de los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b. Esto impide las condiciones ACTIVADAS concurrentes y que una corriente excesiva discurra a traves de los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b, evitando con ello danos fatales a los mismos.

Asf, la duracion del tiempo de ACTIVACION es igual a la mitad del periodo T menos los tiempos muertos Tdr, Tdf. Por ejemplo, si los tiempos muertos Tdr, Tdf estan puestos a cero, las senales de control S1, s 2 tienen una duracion del tiempo de ACTIVACION equivalente a la mitad del periodo T (es decir, el regimen de trabajo es el 50%). De manera similar, a los elementos conmutadores semiconductores 402a, 402b de la segunda rama 402 se les aplican las senales de control S3, S4, y a los elementos conmutadores semiconductores 403a, 403b de la tercera rama 403 se les aplican las senales de control S5, S6. Las senales de control S3, S4 y S5, S6 son pares de senales complementarias dotadas de tiempos muertos Tdr, Tdf, asf como las senales de control S1, S2.

La cantidad de corriente de alta frecuencia suministrada al serpentm central de los subserpentines 101, 102 esta determinada por la diferencia de fase 01 (> 0) entre las senales de control S1, S3 (o entre las senales de control S2, S4). La mayor diferencia de fase 01 hace que una cantidad mayor de corriente de alta frecuencia atraviese el serpentm central. Ademas, la cantidad de corriente de alta frecuencia suministrada al serpentm periferico de los subserpentines 103, 104 esta determinada por la diferencia de fase 02 (> 0) entre las senales de control S1, S5 (o entre las senales de control S2, S6). El controlador 50 esta adaptado para controlar la diferencia de fase 01 y/o 02 para lograr la potencia de calentamiento seleccionada por el usuario a traves de la consola superior 5 o la consola frontal 6.

Ademas, el controlador esta adaptado para controlar la frecuencia f (= 1/T) de las senales de control S1-S6 para que sea igual para evitar el ruido interferente (zumbido de la cacerola) resultante de la diferencia de frecuencias de la corriente de alta frecuencia suministrada a los serpentines central y periferico.

La frecuencia f (= 1/T) de las senales de control S1-S6 es equivalente a la frecuencia de excitacion fsw para excitar a cada uno de los elementos conmutadores semiconductores y a la frecuencia de la corriente de alta frecuencia suministrada a los serpentines central y periferico. Como anteriormente, la frecuencia de excitacion fsw esta determinada por el controlador 50 segun las caractensticas de carga detectadas por el medio 60 de deteccion.

El medio 60 de deteccion detecta las caractensticas electricas del excitador 40 cuando la cacerola P esta colocada sobre la placa superior 3 y las caractensticas de carga de la cacerola P, y el controlador 50 determina la frecuencia optima para calentar la cacerola P o la frecuencia de excitacion fsw segun la consecuencia detectada del medio 60 de deteccion (frecuencia de resonancia f0). La frecuencia de excitacion fsw puede ser fijada como un valor predeterminado en funcion de la consecuencia detectada (las caractensticas de carga o las caractensticas electricas del excitador 40 cuando la cacerola P se encuentra sobre el serpentm 100 de calentamiento a traves de la placa superior 3), o puede ser calculada segun las caractensticas de carga detectadas por el medio 60 de deteccion.

Segun se ha descrito anteriormente, el controlador 50 determina la frecuencia de excitacion fsw segun las caractensticas de carga obtenidas en funcion de las caractensticas electricas detectadas por el medio 60 de deteccion. Cuando la cacerola P esta colocada sobre la placa superior 3, cada uno de los subserpentines 101 a 104 se acopla magneticamente con el material metalico que compone la cacerola P para variar la inductancia del mismo. La variacion de la inductancia debida al acoplamiento magnetico entre la cacerola P y cada uno de los subserpentines causa una variacion de la frecuencia de resonancia f0a del circuito de carga de resonancia en serie que tiene los subserpentines 101, 102 y el condensador 80a de resonancia, y la variacion de la frecuencia de resonancia f0b del circuito de carga de resonancia en serie que tiene los subserpentines 103, 104 y el condensador 80b de resonancia. Asf, dado que la frecuencia de resonancia f0a, f0b de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion vana debido al material constitutivo de la cacerola P, el controlador 50 puede identificar el material constitutivo de la cacerola P colocada sobre la placa superior 3 segun la variacion de las caractensticas de carga (es decir, la frecuencia de resonancia) obtenidas en funcion de las caractensticas electricas.

Segun se ha expuesto anteriormente, es deseable que la frecuencia de excitacion fswa para excitar el inversor de puente completo (la primera circuitena 40a de excitacion), que comprende las ramas primera y segunda 401,402, el serpentm central (subserpentines 101, 102), y el condensador 80a de resonancia, sea mayor que la frecuencia de resonancia f0a que se determina segun la inductancia La del serpentm central y la capacitancia Ca del condensador 80a de resonancia. De manera similar, es deseable que la frecuencia de excitacion fswb para excitar el inversor de puente completo (segunda circuitena 40b de excitacion), que comprende las ramas primera y tercera 401,403, el serpentm periferico (subserpentines 103, 104), y el condensador 80b de resonancia, sea mayor que la frecuencia de resonancia f0b que se determina segun la inductancia Lb del serpentm periferico y la capacitancia Cb del condensador 80b de resonancia.

Ademas, la diferencia Afa (= fswa - f0a), Afb (= fswa - f0a) entre la frecuencia de resonancia f0a, f0b y la frecuencia de excitacion fswa, fswb es, idealmente, de mas de 1 kHz, y tambien puede ser determinada segun las caractensticas electricas de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion, que vanan en respuesta a la condicion de colocacion de la cacerola P, para reducir la perdida de circuito de las circuitenas de excitacion. Esto es para reducir la perdida de circuito de los elementos conmutadores de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion y para evitar danos a los mismos debidos a una corriente excesiva. Ademas, es deseable controlar la frecuencia f (= 1/T) de las senales de control S1-S6 para que sea igual para evitar el ruido interferente (zumbido de la cacerola) resultante de la frecuencia diferencial de la corriente de alta frecuencia suministrada a los serpentines central y periferico

Asf, el controlador 50 esta adaptado para calcular la frecuencia de resonancia f0a, f0b de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion en funcion de los resultados detectados de los medios 60a, 60b de deteccion, y, si la diferencia entre la frecuencia de resonancia f0a, f0b es menor que un umbral dado, establecer como la frecuencia f de las senales de control S1-S6 la frecuencia de excitacion fsw mayor que la frecuencia de resonancia f0a, f0b.

Alternativamente, el controlador 50 puede almacenar algunas frecuencias de excitacion predeterminadas en una memoria (no mostrada) que sean apropiadas para las caractensticas electricas dadas de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion, y seleccionar como frecuencia de excitacion la frecuencia fsw apropiada entre las frecuencias de excitacion almacenadas.

Las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion son excitadas por las senales de control S1 a S6 a la frecuencia de excitacion fsw asf determinada, segun se ilustra en la FIG. 6.

La FIG. 7 es un diagrama de circuito del excitador 40 segun la presente invencion. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares. Segun se muestra en la FIG. 7, el condensador 80a de resonancia tiene un extremo conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 401a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 401b de menor tension de la primera rama 401, y el otro extremo conectado al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado mostrado mediante un cmculo solido en la FIG. 7) del subserpentm 101 del serpentm central. El extremo exterior y el subserpentm 101 estan conectados al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado mostrado mediante un cfrculo solido en la FIG. 7) del subserpentm 102, y el extremo externo del subserpentm 102 esta conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 402a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 402b de menor tension de la primera rama 402. Asf, el serpentm central (subserpentines 101, 102) y el primer condensador 80a de resonancia estan conectados en serie entre los nodos centrales de las ramas primera y segunda 401,402.

De manera similar, segun se muestra en la FIG. 7, el condensador 80b de resonancia tiene un extremo conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 401a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 401b de menor tension de la primera rama 401, y el otro extremo conectado al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado mostrado mediante un drculo solido en la FIG. 7) del subserpentm 103 del serpentm periferico. El extremo externo del subserpentm 103 esta conectado al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado mostrado mediante un drculo solido en la FIG. 7) del subserpentm 104, y el extremo externo del subserpentm 104 esta conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 403a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 403b de menor tension de la tercera rama 403. Asf, el serpentm periferico (subserpentines 103, 104) y el segundo condensador 80b de resonancia estan conectados en serie entre los nodos centrales de las ramas primera y tercera 401, 403. En la FIG. 7, los extremos internos (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado) de los subserpentines 101 a 104 estan indicados por drculos solidos.

La FIG. 7 tambien indica la corriente de alta frecuencia la que atraviesa el condensador 80a de resonancia y los subserpentines 101, 102 (serpentm central) conectados en serie, asf como la corriente de alta frecuencia Ib que atraviesa el condensador 80b de resonancia y los subserpentines 103, 104 (serpentm periferico) conectados en serie. Segun se muestra, la corriente de alta frecuencia Ia discurre a traves del primer circuito de puente completo (primera circuitena 40a de excitacion) compuesto de las ramas primera y segunda 401,402, mientras que la corriente de alta frecuencia Ib discurre a traves del segundo circuito de puente completo (segunda circuitena 40b de excitacion) compuesto de las ramas primera y tercera 401, 403. Un metodo (modo) de control del excitador 40 con el uso de la primera rama 401 como rama comun de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion para el suministro de las corrientes de alta frecuencia Ia, Ib es denominado “modo de excitacion en paralelo” en la presente divulgacion. En otras palabras, el modo de excitacion en paralelo es el modo de excitacion para controlar el excitador 40 para que el serpentm central y el serpentm periferico esten conectados en paralelo entre los extremos de la fuente 30 de alimentacion.

En la FIG. 7 se ilustra que las corrientes de alta frecuencia Ia, Ib discurren desde el elemento conmutador semiconductor 401a de mayor tension de la primera rama 401 a traves de los elementos conmutadores semiconductores 402b, 403b de menor tension de las ramas segunda y tercera, respectivamente. Sin embargo, no hace falta mencionar que, en la fase inversa, la corriente de alta frecuencia Ia, Ib discurre desde los elementos conmutadores semiconductores 402a, 403a de mayor tension de las ramas segunda y tercera a traves del elemento conmutador semiconductor 401b de menor tension de la primera rama 401.

La FIG. 8 es una vista en planta similar a la de la FIG. 2B que muestra el serpentm 100 de calentamiento con las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del mismo. La FIG. 8 indica las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento mediante las flechas Ia1, Ia2, Ib1, Ib2, respectivamente. Dado que los subserpentines 101, 102 y los subserpentines 103, 104 estan conectados en serie, las cantidades de la corriente de alta frecuencia que los atraviesa son iguales a Ia, Ib, respectivamente (Ia1 = Ia2 = Ia, Ib1 = Ib2 = Ib).

Cada uno de los subserpentines 101 a 104 esta enrollado desde el extremo interno y, por ejemplo, en el sentido de las agujas del reloj en la FIG. 8. Sin embargo, cada uno de los subserpentines 101 a 104 tambien puede estar enrollado en sentido contrario al de las agujas del reloj.

El controlador 50 proporciona al excitador 40 las senales de control S1 a S6, en las cuales las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 cambian de manera alternante durante un ciclo T (= 1/f, siendo f la frecuencia de excitacion fsw), pero tienen la misma direccion dentro de la misma fase del ciclo T. Cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 7, la corriente de alta frecuencia Ia discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80a de resonancia y de los extremos internos de los subserpentines 101, 102 hasta la segunda rama 402 en una fase particular dentro de un ciclo T, que esta indicada por las flechas de Ia1 a Ia2 de la FIG. 8. En la misma fase particular, la corriente de alta frecuencia Ib discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia y de los extremos internos de los subserpentines 103, 104 hasta la tercera rama 403, que esta indicada por las flechas de lb1 a Ib2 de la FIG. 8.

Segun se ha expuesto anteriormente con referencia a las FIGURAS 7 y 8, la corriente de alta frecuencia discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento en la misma direccion. Debena hacerse notar que los ordenes de conexion entre el condensador 80a de resonancia y los subserpentines 101, 102 y entre el condensador 80b de resonancia y los subserpentines 103, 104 no estan limitados a los indicados en la FIG.

7. Asf, aunque la FIG. 7 ilustra las conexiones en serie desde el nodo central de la primera rama 401 a traves de los condensadores 80a, 80b de resonancia, los extremos internos de los subserpentines 101, 103, y los extremos internos de los subserpentines 102, 104 hasta los nodos centrales de las ramas segunda y tercera, respectivamente, las conexiones en serie pueden establecerse desde el nodo central de la primera rama 401 a traves de los extremos internos de los subserpentines 101, 103, los extremos internos de los subserpentines 102, 104, y los condensadores 80a, 80b de resonancia hasta los nodos centrales de las ramas segunda y tercera, respectivamente.

En el modo en paralelo ilustrado en la FIG. 8, al discurrir las corrientes de alta frecuencia a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento en la misma direccion, el campo magnetico generado por cada uno de los subserpentines se refuerza en las regiones en las que los subserpentines estan cercanos entre sf, mejorando con ello la eficiencia de calentamiento de la cacerola P, reduciendo la perdida de circuito del excitador 40, y reduciendo el tamano del mecanismo de enfriamiento (tal como un ventilador de enfriamiento y un disipador de calor) para enfriar el excitador 40.

La FIG. 9 es un diagrama de tiempos de las senales de control S1 a S6 que controlan las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion en un modo de excitacion diferente. Segun se muestra en la FIG. 9, las senales de control S1, S2 para controlar los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama 401 son mantenidas a bajo nivel (condicion desactivada). Los tiempos muertos Tdr, Tdf y la relacion de fases de las senales de control S3, S4 y S5, S6 son similares a los descritos con referencia a la FIG. 6 y, por lo tanto, aqu se abreviara la descripcion duplicada. Por ejemplo, en la FIG. 9, cuando la senal de control S3 se encuentra a alto nivel, se conmuta al elemento conmutador semiconductor 402a de la segunda rama 402 a la condicion ACTIVADA, y, cuando se encuentra a bajo nivel, se lo conmuta a la condicion DESACTIVADA.

Segun se ilustra en el diagrama de tiempos de la FIG. 9, cuando las senales de control S1, S2 son mantenidas a bajo nivel, los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama 401 permanecen en la condicion DESACTIVADA (condicion no conductora). Ademas, las senales de control S3, S4 y S5, S6, segun se muestra, controlan unicamente los elementos conmutadores semiconductores 402a, 402b de la segunda rama 402 y los elementos conmutadores semiconductores 403a, 403b de la tercera rama 403 de la FIG. 5.

Por otro lado, el cuerpo calentado, tal como una cacerola y una olla comercializadas para la cocina de calentamiento por induccion, puede estar formado mtegramente del mismo material metalico o, alternativamente, una cacerola de tamano relativamente razonable puede incluir una porcion central inferior que haga contacto con la placa superior 3 que este hecha de material magnetico, tal como acero, y una porcion periferica inferior y una porcion de pared circunferencial que esten fabricadas de material no magnetico, tal como aluminio. La cacerola P compuesta de diferentes porciones hechas de material magnetico y material no magnetico es denominada convenientemente en lo sucesivo cacerola P de material compuesto.

Cuando la cacerola P de material compuesto esta colocada sobre la unidad 10 de calentamiento por induccion CI de la presente invencion, los materiales constitutivos de la cacerola P opuestos a los subserpentines 101 a 104 pueden ser diferentes entre sf. Se considera que la cacerola P de material compuesto incluye una porcion de cuerpo, una porcion inferior, y en el centro de la porcion inferior hay un disco (placa circular) adherido hecho de material magnetico que tiene un diametro de aproximadamente 16 cm.

Por otro lado, se considera que el serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 2B tiene un diametro de, por ejemplo, aproximadamente 24 cm, que incluye el subserpentm 103, que tiene un diametro interno de aproximadamente 15 cm, y el subserpentm 104, que tiene un diametro interno de aproximadamente 20 cm. El disco magnetico de la cacerola P de material compuesto cubre completamente los subserpentines 101, 102 y parcialmente el subserpentm 103. La porcion no magnetica de la cacerola P, si tiene un diametro de aproximadamente 20 cm o mayor, cubre la parte restante del subserpentm 103 y completa o parcialmente el subserpentm 104. La porcion no magnetica de la cacerola P, si tiene un diametro inferior a aproximadamente 20 cm, no cobre el subserpentm 104 (causando asf la condicion sin carga para el subserpentm 104).

En esta circunstancia, cuando los medios 60a, 60b de deteccion detectan las caractensticas de carga del serpentm central (subserpentines 101, 102) y del serpentm periferico (subserpentines 103, 104), las caractensticas de carga obtenidas en funcion de las caractensticas electricas del serpentm central que esta magneticamente acoplado con el material magnetico (por ejemplo, la inductancia, la corriente de alta frecuencia que atraviesa el serpentm central y la tension entre sus extremos) son muy diferentes de las del serpentm periferico que esta magneticamente acoplado con el material no magnetico.

El controlador 50 compara las caractensticas de carga obtenidas en funcion de las caractensticas electricas de los serpentines central y periferico con los umbrales predeterminados. Por ejemplo, entre las caractensticas de carga obtenidas en funcion de las caractensticas electricas de los serpentines central y periferico, si la diferencia entre las frecuencias de resonancia de los mismos es mayor que el umbral predeterminado, entonces el controlador 50 determina que las porciones de la cacerola P sobre los serpentines central y periferico estan fabricadas de materiales diferentes entre y s qí,ue la cacerola P contiene un material compuesto en el que no es apropiado excitar lasa ramas primera, segunda y tercera 401 a 403 a la misma frecuencia de excitacion y, por lo tanto, controla las senales de control S1, S2 que han quedado a bajo nivel, y transmite las senales de control S3 a S6 a los elementos conmutadores semiconductores de las ramas segunda y tercera.

Asf, el controlador 50 esta adaptado para controlar las senales de control S3-S6 para operar el inversor de puente completo, que comprende las ramas segunda y tercera 402, 403, los condensadores 80a, 80b de resonancia y los subserpentines 101 a 104. Mas en particular, segun se ilustra en la FIG. 9, las senales de control S1, S2 son mantenidas a bajo nivel para mantener la primera rama 401 en la condicion de inhabilitacion, las senales de control S3, S4 son controladas para los elementos conmutadores semiconductores 402a, 402b de la segunda rama 402, y las senales de control S5, S6 son controladas para los elementos conmutadores semiconductores 403a, 403b de la tercera rama 403.

La FIG. 10 es un diagrama de circuito del excitador 40 segun la presente invencion, que es similar a la FIG. 7. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares. Segun se muestra, los condensadores 80a, 80b de resonancia y los subserpentines 101 a 104, que estan conectados en serie y entre los nodos centrales de las ramas segunda y tercera 402, 403, construyen parcialmente el inversor de puente completo (tercera circuitena de excitacion 40c), y, por lo tanto, la corriente de alta frecuencia discurre a traves de los subserpentines 101 a 104 en una cantidad que depende del diferencial de fase 03 (FIG. 9) entre la senal de control S3 (S4) y la senal de control S5 (S6).

Segun se ha expuesto anteriormente, en la presente divulgacion se denomina “modo de excitacion en serie” a un metodo (modo) de control del excitador 40 que incluye la primera rama 401 mantenida inhabilitada y las ramas segunda y tercera 402, 403 que tienen nodos centrales conectados a traves de los condensadores 80a, 80b de resonancia y los subserpentines 101 a 104 en serie para suministrar la corriente de alta frecuencia Ic. En otras palabras, el modo de excitacion en serie es el modo de excitacion para controlar el excitador 40 para que el serpentm central y el serpentm periferico esten conectados en serie entre los extremos de la fuente 30 de alimentacion.

En el modo de excitacion en serie, el controlador 50 vuelve a determinar la frecuencia f de las senales de control S3-S6 para controlar el inversor de puente completo (tercera circuitena de excitacion 40c), que incluye las ramas segunda y tercera 402,403, los subserpentines 101 a 104, y los condensadores 80a, 80b de resonancia, segun las caractensticas de carga detectadas por los medios 60a, 60b de deteccion.

En lo que sigue se describira el metodo para determinar la frecuencia de excitacion fsw tras el calculo de la frecuencia de resonancia f0 segun las caractensticas de carga (caractensticas electricas). El controlador 50 puede seleccionar la frecuencia de excitacion fsw apropiada a las caractensticas de carga de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion detectadas por los medios 60a, 60b de deteccion, respectivamente, a partir de algunas frecuencias de excitacion predeterminadas para las caractensticas de carga dadas obtenidas en funcion de las caractensticas electricas de las mismas.

La frecuencia de resonancia f0c del circuito de carga de resonancia en serie que contiene las ramas segunda y tercera 402, 403, los subserpentines 101 a 104, y los condensadores 80a, 80b de resonancia puede determinarse por la inductancia La, Lb y la capacitancia Ca, Cb de los serpentines central y periferico, segun se expresa en la formula siguiente.

Formula 3

El controlador 50 determina que la frecuencia de excitacion fsw de la circuitena de excitacion 40c es mayor que la frecuencia de resonancia f0c en un valor minusculo predeterminado Af. El valor minusculo predeterminado Af puede ser, preferentemente, 1 kHz o mas, y puede ser configurado segun las caractensticas electricas variadas dependiendo de la condicion de colocacion de la cacerola P para que se reduzca la perdida de circuito del excitador 40.

En la arquitectura del circuito de la circuitena de excitacion 40c de la FIG. 10, aumenta la inductancia total del serpentm de calentamiento, que incluye todos los subserpentines 101 a 104 en serie, pero disminuye la capacitancia total de los condensadores 80a, 80b en serie; por lo tanto, la frecuencia de resonancia f0c de la circuitena de excitacion 40c de la FIG. 10 es cercana y casi igual a la frecuencia de resonancia f0a, f0b de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion en el modo de excitacion en paralelo. Si la inductancia La y la capacitancia Ca del serpentm central y la inductancia Lb y la capacitancia Cb del serpentm periferico son seleccionadas originalmente para que la frecuencia de resonancia f0a, f0b de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion sean cercanas entre sí, y, por ejemplo, si las inductancias La, Lb de los mismos son iguales (La= Lb= L) y las capacitancias Ca, Cb de los mismos son iguales (Ca= Cb= C), entonces las frecuencias de resonancia f0a, f0b de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion pueden obtenerse por la formula siguiente.

Formula 4

Por otro lado, la frecuencia de resonancia f0c de la tercera circuitena de excitacion 40c pueden obtener por la formula siguiente.

Formula 5

Como resulta claro por las anteriores Formulas 4 y 5, aunque el modo de control sea conmutado partiendo del modo de excitacion en paralelo, en el que las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion son excitadas simultaneamente, en el modo de excitacion en serie, en el que se excita la tercera circuitena de excitacion 40c, la frecuencia de resonancia f0c de la tercera circuitena de excitacion 40c es coherente con la frecuencia de resonancia f0a, f0b de las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion. Por lo tanto, no es necesario aumentar los diversos tipos de los datos predeterminados para que el controlador 50 los determine a partir de las caractensticas electricas ni aumentar la capacidad de memoria de la CPU debido a la adaptacion del modo de excitacion en serie.

En la FIG. 10, el condensador 80a de resonancia tiene un extremo conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 401a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 401b de menor tension de la primera rama 401, y el otro extremo conectado al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado) del subserpentm 101 del serpentm central. En la FIG. 10, los extremos internos (extremos mas cercanos al centro del serpentm enrollado) de los subserpentines 101 a 104 estan indicados por drculos solidos.

El extremo externo del subserpentm 101 esta conectado al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado) del subserpentm 102, y el extremo externo del subserpentm 102 esta conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 402a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 402b de menor tension de la segunda rama 402. Asi, el serpentm central (subserpentines 101, 102) y el primer condensador 80a de resonancia estan conectados en serie entre los nodos centrales de las ramas primera y segunda 401,402.

De modo similar, en la FIG. 10, el condensador 80b de resonancia tiene un extremo conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 401a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 401b de menor tension de la primera rama 401, y el otro extremo conectado al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado) del subserpentm 103 del serpentm periferico.

Ademas, el extremo externo del subserpentm 103 esta conectado al extremo interno (extremo mas cercano al centro del serpentm enrollado) del subserpentm 104, y el extremo externo del subserpentm 104 esta conectado al nodo central entre el elemento conmutador semiconductor 403a de mayor tension y el elemento conmutador semiconductor 403b de menor tension de la tercera rama 403. Asi, el serpentm periferico (subserpentines 103, 104) y el segundo condensador 80b de resonancia estan conectados en serie entre los nodos centrales de las ramas primera y tercera 401,403.

Segun se muestra en la FIG. 10, el controlador 50 (no mostrado en la misma) envfa las senales de control S1, S2 de bajo nivel a la primera rama 401 para que los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama 401 se mantengan en la condicion desactivada (condicion no conductora). Ademas, el controlador 50 envfa las senales de control S3-S6 segun se muestra en el diagrama de tiempos de la FIG. 9 para excitar los elementos conmutadores semiconductores 402a, 402b, 403a, 403b.

En esta situacion, la corriente de alta frecuencia Ic discurre a traves de los subserpentines 101, 102 conectados en serie, los condensadores 80a, 80b de resonancia, y los subserpentines 103, 104 conectados en serie. Asf, la corriente de alta frecuencia Ic discurre a traves del circuito de puente completo (tercera circuitena de excitacion 40c), pero no a traves de la primera rama 401. Segun se ha expuesto anteriormente, en la presente divulgacion se denomina “modo de excitacion en serie” a un metodo (modo) para controlar el excitador 40 que incluye la primera rama 401 mantenida inhabilitada con el serpentm central y el serpentm periferico conectados en serie para suministrar la corriente de alta frecuencia Ic.

En la FIG. 10 se ilustra que la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde el elemento conmutador semiconductor 402a de mayor tension de la segunda rama 402 a traves del elemento conmutador semiconductor 403b de menor tension de la tercera rama. Sin embargo, no hace falta mencionar que, en la fase inversa, la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde el elemento conmutador semiconductor 403a de mayor tension de la tercera rama 403 a traves del elemento conmutador semiconductor 402b de menor tension de la segunda rama 402.

La cantidad de corriente de alta frecuencia Ic se determina por la diferencia de fase 03 (> 0) entre las senales de control S3, S5 (o entre las senales de control S4, S6). La mayor diferencia de fase 03 hace que una mayor cantidad de corriente de alta frecuencia atraviese los subserpentines 101 a 104. El controlador 50 esta adaptado para controlar la diferencia de fase 03 para lograr la potencia de calentamiento seleccionada por el usuario a traves de la consola superior 5 o la consola frontal 6.

La FIG. 11 es una vista en planta desde arriba similar a la FIG. 2B que muestra el serpentm 100 de calentamiento con las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del mismo. La FIG. 11 indica las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento mediante las flechas Ia1, Ia2, Ib1, Ib2, respectivamente. Dado que los subserpentines 101 a 104 estan conectados en serie, la cantidad de corriente de alta frecuencia que los atraviesa es igual a Ic (Ia1 = Ia2 = la = Ib1 = Ib2 = Ic).

Cada uno de los subserpentines 101 a 104 esta enrollado desde el extremo interno y, por ejemplo, en el sentido de las agujas del reloj en la FIG. 8. Sin embargo, cada uno de los subserpentines 101 a 104 tambien puede estar enrollado en sentido contrario al de las agujas del reloj.

Cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 10, en una fase particular dentro de un ciclo T (= 1/f, siendo f la frecuencia de excitacion fsw), la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde la segunda rama 402 a traves del extremo externo del subserpentm 102, del extremo interno del subserpentm 102, del extremo externo del subserpentm 101 y del extremo interno del subserpentm 101 hasta el condensador 80a de resonancia. Al estar la primera rama 401 en una condicion no conductora debido a las senales de control S1, S2 a bajo nivel, la corriente de alta frecuencia Ic discurre, ademas, desde el nodo central de la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia, del extremo interno del subserpentm 103, del extremo externo del subserpentm 103, del extremo interno del subserpentm 104, y del extremo externo del subserpentm 104 hasta la tercera rama 403. La direccion de la corriente de alta frecuencia Ic suministrada a los subserpentines 101 a 104 es conmutada alternativamente dentro de un ciclo de las senales de control S3-S6 enviadas desde el controlador 50 al excitador 40.

Dado que los subserpentines 101, 102 de la FIG. 11 estan enrollados en la direccion de las agujas del reloj, la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde el extremo externo del subserpentm 102 en la direccion contraria a la de las agujas del reloj, a traves del extremo externo del subserpentm 101 en la direccion contraria a la de las agujas del reloj hacia el centro del mismo, a una fase particular dentro de un ciclo T (= 1/fsw), segun se indica mediante las flechas Ia1, Ia2 en la FIG. 11.

Dado que los subserpentines 103, 104 de la FIG. 11 tambien estan enrollados en la direccion de las agujas del reloj, la corriente de alta frecuencia Ic discurre en la misma fase dentro de un ciclo T, desde el extremo interno del subserpentm 103 en la direccion de las agujas del reloj, a traves del extremo interno del subserpentm 104 en la direccion de las agujas del reloj, segun se indica mediante las flechas lb1, Ib2 en la FIG. 11. Asf, en la FIG. 11, la corriente de alta frecuencia Ic discurre secuencialmente a traves de Ia2, Ia1, Ib1, e Ib2. Debena hacerse notar que los ordenes de conexion entre el condensador 80a de resonancia y los subserpentines 101, 102 y entre el condensador 80b de resonancia y los subserpentines 103, 104 no estan limitados a los indicados en la FIG. 11.

Dado que el excitador 40 de la presente invencion esta estructurado segun se ha descrito anteriormente, cuando las porciones central y periferica de la cacerola P estan formadas de materiales metalicos diferentes entre sf, los serpentines central y periferico no pueden ser excitadas eficazmente por una corriente de alta frecuencia de la misma frecuencia de excitacion debido a las diferentes caractensticas de carga (caractensticas electricas) de los serpentines central y periferico. Ademas, aunque este previsto que la corriente de alta frecuencia de la misma frecuencia de excitacion excite los serpentines central y periferico en paralelo (individualmente) para evitar el ruido interferente, la desviacion entre la frecuencia de resonancia y las frecuencias de excitacion de los serpentines central y periferico provoca una cantidad desequilibrada de la corriente de alta frecuencia, causando con ello la desviacion del calentamiento de la cacerola P, dependiendo de la posicion de la misma.

Sin embargo, en el modo de excitacion en serie que mantiene la primera circuitena 40a de excitacion en condicion desactivada, el controlador 50 de la presente invencion controla el excitador 40 (ramas segunda y tercera 402,403) para excitar los subserpentines 101 a 104 como un unico serpentm, mientras el medio 60 de deteccion detecta las caractensticas complejas de carga del cuerpo calentado individual para las porciones central y periferica de la cacerola P en su conjunto, puede controlar las ramas segunda y tercera 402,403 para suministrar la corriente de alta frecuencia de la misma frecuencia f.

Asf, segun la presente invencion, la corriente de alta frecuencia de frecuencia f, al igual que la frecuencia de excitacion fsw, puede ser suministrada a los subserpentines 101 a 104 de manera muy simple conmutando la primera circuitena 40a de excitacion en la condicion DESACTIVADA sin incorporar un dispositivo complicado y caro, tal como un rele ensenado por los Documentos de Patente 1 y 2 mencionados anteriormente. Ademas, la configuracion del circuito en el modo de excitacion en serie puede lograrse facilmente controlando la combinacion de las senales de control S1-S6 sin el uso de un circuito conmutador poco deseable.

Segun se ilustra en la FIG. 11, la corriente de alta frecuencia Ic discurre subsiguientemente a traves de los subserpentines 101 a 104, y las direcciones de la misma a traves de los subserpentines 102, 103 son opuestas, para que el campo magnetico en la region adyacente a esos subserpentines se cancelen o debiliten mutuamente para que la cacerola P sea calentada de manera homogenea.

La FIG. 12 es un diagrama de tiempos de las senales de control S1-S6 que excitan las circuitenas primera y segunda 40a, 40b de excitacion en otro modo de excitacion. En la FIG. 12, las senales de control S5, S6 para controlar los elementos semiconductores 403a, 403b de la tercera rama 403 son mantenidas a bajo nivel (condicion desactivada).

Los tiempos muertos Tdr, Tdf y la relacion de fases de las senales de control S1, S2 y S3, S4 son similares a los descritos con referencia a la FIG. 6 y, por lo tanto, aqu se abreviara la descripcion duplicada. Por ejemplo, en la FIG.

12, cuando la senal de control S3 se encuentra a alto nivel, se conmuta al elemento conmutador semiconductor 402a de la segunda rama 402 a la condicion ACTIVADA, y, cuando se encuentra a bajo nivel, se lo conmuta a la condicion DESACTIVADA.

Segun se ilustra en el diagrama de tiempos de la FIG. 12, cuando las senales de control S5, S6 son mantenidas a bajo nivel, los elementos conmutadores semiconductores 403a, 403b de la tercera rama 403 quedan en la condicion DESACTIVADA (condicion no conductora). Ademas, las senales de control S1, S2 y S3, S4, segun se muestra, controlan unicamente los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama 401 y los elementos conmutadores semiconductores 402a, 402b de la segunda rama 402 de la FIG. 5.

La FIG. 13 es una vista en planta desde arriba similar a la Fig. 2A que ilustra el serpentm 100 de calentamiento, asf como la cacerola P, por medio de un cfrculo grueso solido cuando esta tiene un tamano pequeno similar al diametro externo del serpentm central (subserpentines 101, 102), colocada sobre la unidad 10 de calentamiento por induccion CI de la presente invencion. Cuando la cacerola pequena P esta colocada sobre el serpentm 100 de calentamiento a traves de la placa superior 3, no hay nada sobre los subserpentines 103, 104, lo que causa la condicion sin carga para los subserpentines 103, 104.

En esta situacion, cuando los medios 60a, 60b de deteccion detectan las caractensticas de carga del serpentm central (subserpentines 101, 102) y del serpentm periferico (subserpentines 103, 104), las caractensticas de carga (caractensticas electricas) del serpentm central que esta magneticamente acoplado con el material metalico de la cacerola pequena P son muy diferentes de las del serpentm periferico sobre el que la cacerola pequena P no esta colocada.

El controlador 50 esta adaptado para comparar las caractensticas de carga (caractensticas electricas) de los serpentines central y periferico con los umbrales predeterminados. Si el controlador 50 determina que la cacerola pequena P esta colocada sobre el serpentm central (subserpentines 101, 102), pero no sobre el serpentm periferico (subserpentines 103, 104), entonces controla las senales de control S5, S6 mantenidas a bajo nivel, y envfa las senales de control S1 a S4 a los elementos conmutadores semiconductores de las ramas primera y segunda 401, 402, segun se ilustra en la FIG. 12, para excitar unicamente la primera circuitena 40a de excitacion. La corriente de alta frecuencia Id discurre a traves del serpentm central (subserpentines 101, 102) y del condensador 80 de resonancia en una cantidad que esta determinada por la diferencia de fase 04 (> 0) entre las senales de control S3, S5 (o entre las senales de control S4, S6).

La mayor diferencia de fase 04 hace que una mayor cantidad de corriente de alta frecuencia atraviese el serpentm central (subserpentines 101, 102). El controlador 50 esta adaptado para controlar la diferencia de fase 04 para lograr la potencia de calentamiento seleccionada por el usuario a traves de la consola superior 5 o la consola frontal 6. En la presente divulgacion se denomina “modo de excitacion individual” a un metodo (modo) de control del excitador 40 para mantener la tercera rama 403 en una condicion no conductora y para suministrar la corriente de alta frecuencia unicamente al serpentm central.

En el modo de excitacion individual, el controlador 50 determina la frecuencia f de las senales de control S1-S4 para controlar el inversor de puente completo (primera circuitena 40a de excitacion), que incluye las ramas primera y segunda 401, 402, los subserpentines 101, 102, y el condensador 80a de resonancia, segun las caractensticas de carga detectadas por el medio 60a de deteccion.

En lo que sigue se describira el metodo para determinar la frecuencia de excitacion fsw tras el calculo de la frecuencia de resonancia f0 segun las caractensticas de carga (caractensticas electricas). Por ejemplo, el controlador puede seleccionar la frecuencia de excitacion fsw apropiada a las caractensticas de carga obtenidas en funcion de las caractensticas electricas de la primera circuitena 40a de excitacion detectada por el medio 60a de deteccion, a partir de algunas frecuencias de excitacion predeterminadas para las caractensticas de carga dadas.

La frecuencia de resonancia f0d del circuito de carga de resonancia en serie que contiene las ramas primera y segunda 401, 402, los subserpentines 101, 102, y los condensadores 80a de resonancia puede determinarse por medio de la inductancia La y de la capacitancia Ca del serpentm central, segun se expresa en la formula siguiente.

Formula 6

El controlador 50 determina que la frecuencia de excitacion fsw de la circuitena 40a de excitacion es mayor que la frecuencia de resonancia f0d en un valor minusculo predeterminado Af. El valor minusculo predeterminado Af puede ser, preferentemente, 1 kHz o mas, y puede ser configurado segun las caractensticas electricas variadas dependiendo de la condicion de colocacion de la cacerola P para que se reduzca la perdida de circuito del excitador 40.

La FIG. 14 es un diagrama de circuito del excitador 40 segun la presente invencion, que es similar a la FIG. 7. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares. En la FIG. 14, el condensador 80a de resonancia y los extremos internos de los subserpentines 101, 102 estan conectados en serie y entre los nodos centrales de las ramas primera y segunda 401,402. Tambien en la FIG. 14, el condensador 80a de resonancia y los extremos internos de los subserpentines 103, 104 estan conectados en serie y entre los nodos centrales de las ramas segunda y tercera 402,403. En la FIG. 14, los extremos internos (extremos mas cercanos al centro del serpentm enrollado) de los subserpentines 101 a 104 estan indicados mediante drculos solidos.

Asf, el controlador 50 esta adaptado para controlar las senales de control S1-S4 para operar el inversor de puente completo, que comprende las ramas primera y segunda 401,402, el condensador 80a de resonancia y los subserpentines 101, 102. Mas en particular, segun se ilustra en la FIG. 12, las senales de control S5, S6 se mantiene a bajo nivel para mantener la tercera rama 403 en la condicion inhabilitada, las senales de control S1, S2 son controladas para los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama 401, y las senales de control S3, S4 son controladas para los elementos conmutadores semiconductores 402a, 402b de la segunda rama 402.

En la FIG. 14 se ilustra que la corriente de alta frecuencia Id discurre desde el elemento conmutador semiconductor 401a de mayor tension de la primera rama 401 a traves del elemento conmutador semiconductor 402b de menor tension de la segunda rama 402. Sin embargo, no hace falta mencionar que, en la fase inversa, la corriente de alta frecuencia Id discurre desde el elemento conmutador semiconductor 402a de mayor tension de mayor tension de la segunda rama 402 a traves del elemento conmutador semiconductor 401b de menor tension de la primera rama 401.

La cantidad de corriente de alta frecuencia Id se determina por la diferencia de fase 04 (> 0) entre las senales de control S1, S3 (o entre las senales de control S2, S4). La mayor diferencia de fase 04 hace que una cantidad mayor de la corriente de alta frecuencia atraviese los subserpentines 101, 102. El controlador 50 esta adaptado para controlar la diferencia de fase 04 para lograr la potencia de calentamiento seleccionada por el usuario a traves de la consola superior 5 o de la consola frontal 6.

La FIG. 15 es una vista en planta desde arriba similar a la de la FIG. 2B que muestra el serpentm 100 de calentamiento con direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de los subserpentines 101, 102 del mismo. La FIG. 15 indica las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de los subserpentines 101, 102 del serpentm 100 de calentamiento mediante las flechas Ia1, Ia2, respectivamente. Dado que los subserpentines 101, 102 estan conectados en serie, la cantidad de corriente de alta frecuencia que los atraviesa es igual a Id (Ia1 = Ia2 = Id). Debena hacerse notar que, dado que la tercera rama es mantenida en la condicion inhabilitada, no discurre ninguna corriente de alta frecuencia a traves de los subserpentines 103, 104.

Dado que el excitador 40 de la presente invencion esta estructurado segun se ha descrito anteriormente, cuando la cacerola P menor que el subserpentm 103 del serpentm periferico esta colocada sobre la unidad 10 de calentamiento por induccion CI, el controlador 50 controla las ramas primera y segunda 401, 402 para suministrar la corriente de alta frecuencia a los subserpentines 101, 102 en el modo de excitacion individual manteniendo la tercera circuitena de excitacion 40c en condicion desactivada, sin incorporar un dispositivo complicado y caro. Ademas, la arquitectura del circuito en el modo de excitacion individual puede lograrse facilmente controlando la combinacion de las senales de control S1-S6 sin el uso de un circuito conmutador poco deseable.

Ademas, segun la presente invencion, el cese de la corriente de alta frecuencia a traves del serpentm periferico sobre el cual la cacerola P no esta colocada causa una reduccion del consumo poco deseable de energfa y facilita la excitacion de manera eficaz. Ademas, segun la presente invencion, se evita el flujo magnetico poco deseable procedente del serpentm periferico y se reduce la perdida de circuito de la circuitena de excitacion, para que pueda reducirse el tamano del sistema de enfriamiento de la cocina de CI.

Con referencia a las FIGURAS 12 y 13, se expone el modo de excitacion individual para el caso en el que el cuerpo calentado colocado sobre la placa superior 3 es la cacerola pequena P y el controlador 50 controla la circuitena 40a de excitacion individualmente para suministrar la corriente de alta frecuencia unicamente a los subserpentines 101, 102. Si embargo, aunque, dependiendo de una receta de cocina, cuando el usuario desea calentar principalmente la porcion inferior periferica de la cacerola P, el controlador 50 puede controlar la circuitena 40b de excitacion individualmente en lugar de la circuitena 40a de excitacion. En este caso, el controlador puede controlar la segunda rama 402 para que se mantenga en la condicion inhabilitada, y controlar las ramas primera y tercera 401,403 para suministrar la corriente de alta frecuencia para calentar exclusivamente la porcion inferior periferica de la cacerola P. Asf, el modo de excitacion individual de la presente invencion incluye el metodo de control para controlar el excitador 40 para alimentar exclusivamente el serpentm central, asf como alimentar exclusivamente el serpentm periferico.

Debena hacerse notar que el cuerpo calentado, concretamente la cacerola P, puede ser cualquier tipo de cacerola, tal como una olla y una sarten, siempre y cuando este hecha de un material que pueda ser calentado inductivamente, logrando con ello ventajas similares.

Realizacion 2

En la presente memoria se describira, con referencia a las FIGURAS 7, 10, y 16 a 17, la segunda realizacion de la cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion. La cocina 1 de calentamiento por induccion de la segunda realizacion es similar a la de la primera realizacion, salvo en que los serpentines central y periferico estan enrollados en una direccion diferente el uno del otro, aunque en la primera realizacion tienen la misma direccion. Por lo tanto, se abreviara la descripcion en detalle duplicada para las caractensticas comunes de la cocina 1 de calentamiento por induccion.

Las FIGURAS 16A a 16C son vistas en planta desde arriba similares a la FIG. 2A, que ilustran la estructura ejemplar de los serpentines 100 de calentamiento de la segunda realizacion, que tambien incluye varios subserpentines formados enrollando un conductor lineal tal como un tal como como un hilo de Litz, cada uno de los cuales esta dispuesto de manera concentrica.

Cada uno de los subserpentines 101 a 104 se forma sistematicamente enrollando el conductor lineal desde el extremo radialmente interno hacia el extremo radialmente externo; el serpentm central (subserpentines 101, 102) esta formado enrollando el conductor lineal en la direccion de las agujas del reloj, mientras que el serpentm periferico (subserpentines 103, 104) esta formado enrollandolo en la direccion contraria a la de las agujas del reloj, segun se ilustra por medio de las flechas con lmeas discontinuas de la Fig.16A. Asf, los conductores lineales que forman el serpentm central y el serpentm periferico de la segunda realizacion estan enrollados en direcciones distintas entre st Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

En lo que sigue, con referencia nuevamente a la FIG. 7, se describiran las direcciones de las corrientes que discurren a traves del serpentm 100 de calentamiento formado como se muestra en la FIG. 16A para calentar el cuerpo calentado, tal como una cacerola P. En primer lugar, se presentara aqu el modo de excitacion en paralelo mencionado anteriormente.

Cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 7, la corriente de alta frecuencia Ia discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80a de resonancia y de los extremos internos de los subserpentines 101, 102 hasta la segunda rama 402 en una fase particular dentro de un ciclo T, que esta indicada por las flechas de Ia1 a Ia2 de la FIG. 16B. En la misma fase particular, la corriente de alta frecuencia Ib discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia y de los extremos internos de los subserpentines 103, 104 hasta la tercera rama 403, que esta indicada por las flechas de lb1 a Ib2 de la FIG. 16B. Debena hacerse notar que en otra fase dentro de un ciclo T, las corrientes de alta frecuencia Ia, Ib discurren a traves de los subserpentines 101 a 104 en direcciones alternas.

La FIG. 16B indica las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento por medio de las flechas Ia1, Ia2, Ib1, Ib2, respectivamente. Dado que los subserpentines 101, 102 y los subserpentines 103, 104 estan conectados en serie, las cantidades de corriente de alta frecuencia que los atraviesa son iguales a Ia e Ib, respectivamente (Ia1 = Ia2 = Ia, Ib1 = Ib2 = Ib).

Segun se ha descrito anteriormente, dado que los subserpentines 101, 102 y los subserpentines 103, 104 estan enrollado en las direcciones en el sentido de las agujas del reloj y contraria al sentido de las agujas del reloj, respectivamente, en una fase particular, las corrientes de alta frecuencia Ia1, Ia2 discurren a traves de los subserpentines 101, 102 en la direccion de las agujas del reloj, mientras que las corrientes de alta frecuencia Ib1, Ib2 discurren a traves de los subserpentines 103, 104 en la direccion contraria a la de las agujas del reloj.

En el modo de excitacion en paralelo del serpentm 100 de calentamiento segun la segunda realizacion, las corrientes de alta frecuencia discurren a traves del serpentm central (subserpentines 101, 102) y del serpentm periferico (subserpentines 103, 104) en direcciones mutuamente opuestas, para que el campo magnetico en la region adyacente a los subserpentines 102, 103 se cancelen o se debiliten mutuamente, para que la cacerola P sea calentada de manera homogenea. Por lo tanto, el serpentm 100 de calentamiento segun la segunda realizacion puede ser usado en el modo de excitacion en paralelo para calentar la cacerola P de manera homogenea o uniforme, mejorando con ello el rendimiento de coccion.

A continuacion, en lo que sigue, con referencia de nuevo a la FIG. 10, se describiran las direcciones de las corrientes que discurren a traves del serpentm 100 de calentamiento formado segun se muestra en la FIG. 16A para calentar el cuerpo calentado, tal como una cacerola P, en el modo de excitacion en serie.

En el modo de excitacion en serie, cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 10, en una fase particular dentro de un ciclo T, la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde la segunda rama 402 a traves del extremo externo del subserpentm 102, del extremo interno del subserpentm 102, del extremo externo del subserpentm 101, y del extremo interno del subserpentm 101, hasta el condensador 80a de resonancia. Dado que la primera rama 401 se encuentra en la condicion no conductora en el modo de excitacion en serie, la corriente de alta frecuencia Ic discurre, ademas, desde el nodo central de la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia, del extremo interno del subserpentm 103, del extremo externo del subserpentm 103, del extremo interno del subserpentm 104, y del extremo externo del subserpentm 104, hasta la tercera rama 403. La direccion de la corriente de alta frecuencia Ic suministrada a los subserpentines 101 a 104 es conmutada de manera alterna.

La FIG. 17 es una vista en planta desde arriba del serpentm 100 de calentamiento que muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 cuando se calienta la cacerola P en el modo de excitacion en serie. La FIG. 17 indica las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento por medio de las flechas Ia1, Ia2, Ib1, Ib2, respectivamente. Dado que los subserpentines 101 a 104 estan conectados en serie, la cantidad de corriente de alta frecuencia que los atraviesa es igual a Ic (Ia1 = Ia2 = Ia= Ib1 = Ib2 = Ic).

Segun se ha descrito anteriormente, los subserpentines 101, 102 estan enrollados en el sentido de las agujas del reloj, mientras que los subserpentines 103, 104 estan enrollados en el sentido contrario al de las agujas del reloj y, por lo tanto, segun se muestra en la FIG. 17, la corriente de alta frecuencia Ia1, Ia2 (es decir, Ic) discurre a traves de los subserpentines 101, 102 en sentido contrario al de las agujas del reloj a lo largo de la direccion de enrollamiento del conductor en una fase particular, y la corriente de alta frecuencia Ib1, Ib2 (es decir, Ic) discurre a traves de los subserpentines 103, 104 en el sentido de las agujas del reloj. Asf, en la FIG. 17, la corriente de alta frecuencia Ic discurre secuencialmente a traves de Ia2, Ia1, Ib1 e Ib2.

Segun se ilustra en la FIG. 17, en el modo de excitacion en serie segun la segunda realizacion, al discurrir la corriente de alta frecuencia a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento en la misma direccion, el campo magnetico generado por cada uno de los subserpentines se refuerza en las regiones en las que los subserpentines 101 a 104 estan cercanos entre sí, mejorando con ello la eficiencia de calentamiento de la cacerola P, reduciendo la perdida de circuito del excitador 40, y reduciendo el tamano del mecanismo de enfriamiento (tal como un ventilador de enfriamiento y un disipador de calor) para enfriar el excitador 40.

Por lo tanto, el serpentm 100 de calentamiento segun la segunda realizacion puede ser usado en el modo de excitacion en serie para calentar la cacerola P de material complejo que contiene material magnetico y no magnetico con el campo magnetico reforzado, mejorando por ello el rendimiento de coccion. Debena hacerse notar que, cuando la cacerola P esta hecha de un unico material metalico, si es deseable un campo magnetico reforzado para calentar la cacerola P, el controlador 50 puede controlar el excitador 40 en el modo de excitacion en serie.

Ademas, el controlador 50 puede lograr facilmente la configuracion de circuito correspondiente al modo de excitacion deseada controlando la combinacion de las senales de control S1-S6 sin el uso de un circuito conmutador poco deseable. Segun la segunda realizacion, el cuerpo calentado -concretamente la cacerola P- puede ser cualquier tipo de cacerola, tal como una olla y una sarten, siempre y cuando este hecha de un material que pueda ser calentado inductivamente, logrando con ello ventajas similares.

Ademas, en la segunda realizacion, cuando el cuerpo calentado colocado sobre la placa superior 3 es una cacerola pequena P, esta puede ser calentada en el modo individual por medio del serpentm 100 de calentamiento estructurado segun se ilustra en la FIG. 16A, realizando con ello las mismas operaciones con ventajas similares a las de la primera realizacion, que no seran descritas adicionalmente aqrn en detalle.

Realizacion 3

Con referencia a las FIGURAS 16 a 18, aqrn se describira la tercera realizacion de la cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion. La FIG. 18 es un diagrama de circuito del excitador 40 segun la tercera realizacion, similar el circuito electrico de la FIG. 10. Asf, el excitador 40 de la FIG. 18 es similar al de la FIG. 10, salvo en que la disposicion de los subserpentines 103, 104 y las posiciones de los extremos interno y externo con respecto a los nodos centrales cambian con respecto a los de la FIG. 10. Por lo tanto, se abreviara la descripcion en detalle duplicada para las caractensticas comunes de la cocina de calentamiento por induccion.

En lo que sigue se describira la operacion del serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 16C conectado a las circuitenas de excitacion de la FIG. 18 para calentar la cacerola P en el modo de excitacion en paralelo. Las formas o maneras de formar los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento enrollando los hilos conductores, para conectar los subserpentines con las circuitenas de la FIG. 18, y regular la cantidad de la corriente de alta frecuencia son iguales que las descritas anteriormente para el modo de excitacion en paralelo y, por lo tanto, no seran descritas adicionalmente.

Cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 18, la corriente de alta frecuencia Ia (no mostrada) discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80a de resonancia y de los extremos internos de los subserpentines 101, 102 hasta la segunda rama 402 en una fase particular dentro de un ciclo T similar a la corriente de alta frecuencia Ia segun se describe con la FIG. 7, que esta indicada por las flechas de Ia1 a Ia2 de la FIG. 16B. En la misma fase particular, la corriente de alta frecuencia Ib discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia y de los extremos externos de los subserpentines 103, 104 hasta la tercera rama 403, que esta indicada por las flechas de lb1 a Ib2 de la FIG. 16B. Debena hacerse notar que en otra fase dentro de un ciclo T, la corriente de alta frecuencia Ia, Ib discurre a traves de los subserpentines 101 a 104 en direcciones alternas.

La FIG. 16B indica las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento por medio de las flechas Ia1, Ia2, Ib1, Ib2, respectivamente. Dado que los subserpentines 101, 102 y los subserpentines 103, 104 estan conectados en serie, las cantidades de la corriente de alta frecuencia que los atraviesa son iguales a la e Ib (Ia1 = Ia2 = la, Ib1 = Ib2 = Ib), respectivamente.

Dado que los subserpentines 101 a 104 estan enrollados en la direccion de las agujas del reloj, segun se ilustra en la FIG. 16C, en una fase particular dentro de un ciclo T, la corriente de alta frecuencia Ia1, Ia2 discurre a traves de los subserpentines 101, 102 en la direccion de las agujas del reloj, mientras que la corriente de alta frecuencia Ib1, Ib2 discurre a traves de los subserpentines 103, 104 en la direccion contraria a la de las agujas del reloj, segun se ilustra en la FIG. 16B.

En el modo de excitacion en paralelo del serpentm 100 de calentamiento segun la tercera realizacion, las corrientes de alta frecuencia discurren a traves del serpentm central (subserpentines 101, 102) y el serpentm periferico (subserpentines 103, 104) en direcciones opuestas entre para que los campos magneti scío, s en la region adyacente a los de los subserpentines 102, 103 se cancelen o debiliten mutuamente para que la cacerola P sea calentada de manera uniforme. Por lo tanto, el serpentm 100 de calentamiento segun la tercera realizacion puede ser usado en el modo de excitacion en paralelo para calentar la cacerola P de manera homogenea o uniforme, mejorando con ello el rendimiento de coccion.

Ademas, el controlador 50 puede lograr facilmente la configuracion del circuito controlando la combinacion de las senales de control S1-S6 sin el uso de un circuito conmutador poco deseable en la FIG. 18.

A continuacion, en lo que sigue se describira la operacion del serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 16C conectado a las circuitenas de excitacion de la FIG. 18 para el calentamiento de la cacerola P en el modo de excitacion en serie. Cada uno de los subserpentines 101 a 104 de la FIG. 16C se forma enrollando el hilo conductor del extremo interno al extremo externo; por ejemplo, en la direccion de las agujas del reloj (de forma similar a los de la FIG. 2). Debena hacerse notar que las direcciones de enrollamiento pueden ser en sentido contrario a las agujas del reloj, siempre y cuando cada uno de los subserpentines este enrollado en la misma direccion. La FIG. 18 es un diagrama de circuito del excitador 40 para calentar la cacerola P en el modo de excitacion en serie segun la tercera realizacion. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

En el modo de excitacion en serie, cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 18, en una fase particular dentro de un ciclo T, la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde la segunda rama 402 a traves del extremo externo del subserpentm 102, del extremo interno del subserpentm 102, del extremo externo del subserpentm 101, y del extremo interno del subserpentm 101, hasta el condensador 80a de resonancia. Dado que la primera rama 401 se encuentra en la condicion no conductora en el modo de excitacion en serie debido a que las senales de control S1, S2 producidas en el controlador 50 (no mostrado) se mantienen a bajo nivel, la corriente de alta frecuencia Ic discurre, ademas, desde el nodo central de la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia, del extremo externo del subserpentm 104, del extremo interno del subserpentm 104, del extremo externo del subserpentm 103, y del extremo interno del subserpentm 103 hasta la tercera rama 403. Sin embargo, no hace falta mencionar que, en la fase inversa, la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde el elemento conmutador semiconductor 403a de mayor tension de la tercera rama a traves del elemento conmutador semiconductor 402b de menor tension de la segunda rama 402.

La cantidad de corriente de alta frecuencia Ic se determina por la diferencia de fase 03 (> 0) entre las senales de control S3, S5 (o entre las senales de control S4, S6), segun se ilustra en la FIG. 9. La mayor diferencia de fase 03 hace que una mayor cantidad de corriente de alta frecuencia atraviese los subserpentines 101 a 104. Aunque no es mostrado aqrn, el controlador 50 esta adaptado para controlar la diferencia de fase 03 para lograr la potencia de calentamiento seleccionada por el usuario a traves de la consola superior 5 o la consola frontal 6.

La FIG. 17 es una vista en planta desde arriba del serpentm 100 de calentamiento de la segunda realizacion que muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia cuando se calienta la cacerola P en el modo de excitacion en serie segun la tercera realizacion (FIG. 18). La corriente de alta frecuencia Ia2 (es decir, Ic) discurre desde el extremo externo del subserpentm 102 en la direccion contraria a la de las agujas del reloj a traves del extremo interno del subserpentm 101, y, subsiguientemente, la corriente de alta frecuencia Ib2 (es decir, Ic) discurre desde el extremo externo del subserpentm 104 en la direccion contraria a la de las agujas del reloj a lo largo del hilo enrollado, y la corriente de alta frecuencia Ib1 (es decir, Ic) discurre a traves del subserpentm 103. Asf, en la FIG. 17, la corriente de alta frecuencia Ic discurre secuencialmente a traves de Ia2, Ia1, Ib2 e Ib1. Por lo tanto, cuando se usa el serpentm 100 de calentamiento segun la tercera realizacion para calentar la cacerola P en el modo de excitacion en serie, la corriente de alta frecuencia discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 en la misma direccion.

Segun se ilustra en la FIG. 17, en el modo de excitacion en serie segun la tercera realizacion, dado que la corriente de alta frecuencia discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento en la misma direccion, el campo magnetico generado por cada uno de los subserpentines se refuerza en las regiones en las que los subserpentines estan cercanos entre mejorando con ello la eficie sníc,ia de calentamiento de la cacerola P, reduciendo la perdida de circuito del excitador 40, y reduciendo el tamano del mecanismo de enfriamiento (tal como un ventilador de enfriamiento y un disipador de calor) para enfriar el excitador 40. Por lo tanto, puede usarse el serpentm 100 de calentamiento segun la tercera realizacion en el modo de excitacion en serie para calentar la cacerola P de material complejo que contiene material magnetico y no magnetico con el campo magnetico reforzado, mejorando con ello el rendimiento de coccion. Debena hacerse notar que, cuando la cacerola P esta hecha de un unico material metalico, si es deseable un campo magnetico reforzado para calentar la cacerola P, el controlador 50 puede controlar el excitador 40 en el modo de excitacion en serie.

Ademas, el controlador 50 puede lograr facilmente la configuracion de circuito controlando la combinacion de las senales de control S1-S6 sin el uso de un circuito conmutador poco deseable. Ademas, en la tercera realizacion, la cacerola pequena P colocada sobre la placa superior puede calentarse de manera similar a la primera realizacion, llevando a cabo con ello las mismas operaciones con ventajas similares a las de la primera realizacion, que no seran descritas aqrn en detalle. Debena hacerse notar que el cuerpo calentado -es decir, la cacerola P- puede ser cualquier tipo de cacerola, tal como una olla y una sarten, siempre y cuando este hecha de un material que pueda ser calentado inductivamente, logrando con ello ventajas similares.

Realizacion 4

Con referencia a las FIGURAS 8, 11, 16 a 18, aqrn se describira la cuarta realizacion de la cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion. La cocina de calentamiento por induccion de la cuarta realizacion incluye los serpentines central y periferico formados enrollando los hilos conductores en direcciones diferentes entr seí, mientras que la direccion de enrollamiento de los mismos es la misma direccion segun la tercera realizacion. Asf, la cocina 1 de calentamiento por induccion de la cuarta realizacion es similar a la de la tercera realizacion, salvo en que los serpentines central y periferico estan formados enrollando los hilos conductores en direcciones diferentes. Por lo tanto, se abreviara la descripcion en detalle duplicada de las caractensticas comunes de la cocina 1 de calentamiento por induccion.

La FIG. 18 es un diagrama de circuito del excitador 40 segun la tercera realizacion similar al circuito electrico de la FIG. 10. El excitador 40 de la FIG. 18 es similar al de la FIG. 10, salvo en que la disposicion de los subserpentines 103, 104 y las posiciones de los extremos interno y externo con respecto a los nodos centrales cambian con respecto a los de la FIG. 10. Por lo tanto, se abreviara aqrn la descripcion en detalle duplicada para las caractensticas comunes de la cocina de calentamiento por induccion, y se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

En lo que sigue se describira la operacion del serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 16C conectado a las circuitenas de excitacion de la FIG. 18 para calentar la cacerola P en el modo de excitacion en paralelo. Las formas o maneras de formar los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento enrollando los hilos conductores, para formar las circuitenas de la FIG. 18, y para regular la cantidad de la corriente de alta frecuencia son iguales que las descritas anteriormente para el modo de excitacion en paralelo y, por lo tanto, no seran descritas aqrn adicionalmente.

Cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 18, la corriente de alta frecuencia Ia (no mostrada) discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80a de resonancia y de los extremos internos de los subserpentines 101, 102 hasta la segunda rama 402 en una fase particular dentro de un ciclo T similar a la corriente de alta frecuencia Ia segun se describe con la FIG. 7, que esta indicada por las flechas de Ia1 a Ia2 de la FIG. 8. En la misma fase particular, la corriente de alta frecuencia Ib discurre desde la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia y de los extremos externos de los subserpentines 103, 104 hasta la tercera rama 403, que esta indicada por las flechas de lb1 a Ib2 de la FIG. 8. Debena hacerse notar que en otra fase dentro de un ciclo T, la corriente de alta frecuencia Ia, Ib discurre a traves de los subserpentines 101 a 104 en direcciones alternas.

La FIG. 8 indica las direcciones de la corriente de alta frecuencia que discurre a traves de cada uno de los subserpentines 101 a 104 del serpentm 100 de calentamiento por medio de las flechas Ia1, Ia2, Ib1, Ib2, respectivamente. Dado que los subserpentines 101, 102 y los subserpentines 103, 104 estan conectados en serie, las cantidades de corriente de alta frecuencia que los atraviesa son iguales a Ia e Ib (Ia1 = Ia2 = Ia, Ib1 = Ib2 = Ib), respectivamente.

Dado que los subserpentines 101, 102 y los subserpentines 103, 104 estan enrollados en las direcciones de las agujas del reloj y contraria a las agujas del reloj, respectivamente, segun se ilustra en la FIG. 16A. Por lo tanto, en una fase particular dentro de un ciclo T, la corriente de alta frecuencia Ia1, Ia2 y la corriente de alta frecuencia Ib1, Ib2 discurren a traves de los subserpentines 103, 104 y de los subserpentines 103, 104 en la misma direccion en el sentido de las agujas del reloj, segun se ilustra en la FIG. 8.

Asf, segun la cuarta realizacion, dado que las corrientes de alta frecuencia discurren a traves del serpentm central (subserpentines 101, 102) y del serpentm periferico (subserpentines 103, 104) en la misma direccion en el modo en paralelo, el campo magnetico generado por cada uno de los subserpentines se refuerza en las regiones en las que los subserpentines 101 a 104 estan cercanos ent sríe, mejorando con ello la eficiencia de calentamiento de la cacerola P, reduciendo la perdida de circuito del excitador 40, y reduciendo el tamano del mecanismo de enfriamiento (tal como un ventilador de enfriamiento y un disipador de calor) para enfriar el excitador 40. Por lo tanto, se puede usar el serpentm 100 de calentamiento segun la cuarta realizacion para calentar la cacerola P de material complejo que contiene material magnetico y no magnetico con el campo magnetico reforzado, mejorando con ello el rendimiento de coccion.

Ademas, el controlador 50 puede lograr facilmente la configuracion del circuito controlando la combinacion de las senales de control S1-S6 sin el uso de un circuito conmutador poco deseable en la FIG. 18.

En lo que sigue se describira la operacion del serpentm 100 de calentamiento de la FIG. 16C conectado a las circuitenas de excitacion de la FIG. 18 para calentar la cacerola P en el modo de excitacion en paralelo. Segun se ilustra por medio de las flechas con lmeas discontinuas de la Fig. 16A, el serpentm central (subserpentines 101, 102) se forma enrollando el conductor lineal del extremo interno al extremo externo, por ejemplo, en la direccion de las agujas del reloj, mientras que el serpentm periferico (subserpentines 103, 104) se forma enrollandolo en la direccion contraria a la de las agujas del reloj.

La FIG. 18 es un diagrama de circuito del excitador 40 para calentar la cacerola P en el modo de excitacion en serie segun la cuarta realizacion. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

En el modo de excitacion en serie, cuando se centra la atencion en los extremos internos de los subserpentines 101 a 104 mostrados en la FIG. 18, en una fase particular dentro de un ciclo T, la corriente de alta frecuencia Ic discurre desde la primera rama 402 a traves del extremo externo del subserpentm 102, del extremo interno del subserpentm 102, del extremo externo del subserpentm 101 y del extremo interno del subserpentm 101 hasta el condensador 80a de resonancia.

Segun se ha expuesto anteriormente, cuando la primera rama 401 se encuentra en la condicion no conductora en el modo de excitacion en serie debido a que las senales de control S1, S2 producidas en el controlador 50 (no mostrado) se mantienen a bajo nivel, la corriente de alta frecuencia Ic discurre, ademas, desde el nodo central de la primera rama 401 a traves del condensador 80b de resonancia, del extremo externo del subserpentm 104, del extremo interno del subserpentm 104, del extremo externo del subserpentm 103 y del extremo interno del subserpentm 103 hasta la tercera rama 403. Sin embargo, no hace falta mencionar que, en la fase inversa, la corriente de alta frecuencia discurre a traves de los subserpentines 101 a 104 en la direccion alterna.

La cantidad de corriente de alta frecuencia Ic se determina por la diferencia de fase 03 (> 0) entre las senales de control S3, S5 (o entre las senales de control S4, S6), segun se ilustra en la FIG. 9. La mayor diferencia de fase 03 hace que una cantidad mayor de corriente de alta frecuencia atraviese los subserpentines 101 a 104. Aunque no se muestra aqrn, el controlador 50 esta adaptado para controlar la diferencia de fase 03 para lograr la potencia de calentamiento seleccionada por el usuario a traves de la consola superior 5 o de la consola frontal 6.

La FIG. 11 es una vista en planta desde arriba del serpentm 100 de calentamiento de la segunda realizacion que muestra las direcciones de la corriente de alta frecuencia cuando se calienta la cacerola P en el modo de excitacion en serie segun la cuarta realizacion. La corriente de alta frecuencia Ia2 (es decir, Ic) discurre desde el extremo externo del subserpentm 102 en la direccion contraria a la de las agujas del reloj a traves del extremo interno del subserpentm 101 y, subsiguientemente, la corriente de alta frecuencia Ib2 (es decir, Ic) discurre desde el extremo externo del subserpentm 104 en la direccion de las agujas del reloj a lo largo del hilo enrollado, y la corriente de alta frecuencia Ib1 (es decir, Ic) discurre a traves del subserpentm 103. Asf, en la FIG. 11, la corriente de alta frecuencia Ic discurre secuencialmente a traves de Ia2, Ia1, Ib2, e Ib1.

Por lo tanto, cuando se usa el serpentm 100 de calentamiento segun la cuarta realizacion para calentar la cacerola P en el modo de excitacion en serie, la corriente de alta frecuencia Ic discurre secuencialmente a traves de los subserpentines 101 a 104, y las direcciones de la misma a traves del serpentm central (subserpentines 101, 102) y del serpentm periferico (los subserpentines 103, 104) son opuestas, y asf los campos magneticos en la region adyacente a los subserpentines 102, 103 se cancelan o se debilitan mutuamente para que la cacerola P sea calentada de manera homogenea. Por lo tanto, el serpentm 100 de calentamiento segun la cuarta realizacion puede ser usado en el modo de excitacion en serie para calentar la cacerola P de manera homogenea o uniforme, mejorando con ello el rendimiento de coccion.

Ademas, el controlador 50 puede lograr facilmente la configuracion del circuito en el modo en serie controlando la combinacion de las senales de control S1-S6 sin el uso de un circuito conmutador poco deseable. Ademas, en la cuarta realizacion, la cacerola pequena P colocada sobre la placa superior puede ser calentada de manera similar a la primera realizacion, llevando a cabo las mismas operaciones con ventajas similares a las del modo individual de la primera realizacion, que no seran descritas aqrn en detalle.

Debena hacerse notar que, en la cuarta realizacion, el cuerpo calentado -es decir, la cacerola P- puede ser cualquier tipo cacerola, tal como una olla y una sarten, siempre y cuando este hecha de un material que pueda ser calentado inductivamente, logrando con ello ventajas similares.

Realizacion 5

En lo que sigue se describira, con referencia a las FIGURAS 19, 20, la quinta realizacion de la cocina de calentamiento por induccion segun la presente invencion. En lo que sigue, en la quinta realizacion, se describira el metodo de control de la cocina 1 de calentamiento por induccion anteriormente descrita segun la presente invencion, para seleccionar (o conmutar) uno cualquiera del modo de excitacion en paralelo, el modo de excitacion en serie y el modo de excitacion individual. Asf, dado que la cocina 1 de calentamiento por induccion de la quinta realizacion es similar a las de las realizaciones primera a cuarta, se abreviara la descripcion en detalle duplicada para las caractensticas comunes de la cocina de calentamiento por induccion. Se usan numeros de referencia similares para indicar componentes que tienen funciones similares.

La FIG. 19 es un diagrama de flujo que muestra un metodo de control de la cocina 1 de calentamiento por induccion segun la presente invencion. La FIG. 20A es una vista desde abajo de la cacerola hecha de un material compuesto que contiene material magnetico y material no magnetico, y la FIG. 20b es una vista en seccion transversal de la unidad 10 de calentamiento por induccion CI tomada a lo largo de la lmea B-B' de la FIG. 20A, mostrando el diagrama de circuito que comprende el excitador 40, el controlador 50, y el serpentm 100 de calentamiento (subserpentines 101 a 104).

La cacerola P de la FIG. 20A incluye una porcion central P1 de material magnetico, una porcion periferica P2 de material no magnetico, y la porcion restante de pared lateral P3. La porcion restante de pared lateral P3 puede estar hecha de material no magnetico para reducir el peso total de la cacerola P. La cacerola P puede estar disenada para que la porcion central P1 y la porcion periferica P2 sustancialmente opuesta al serpentm central (subserpentines 101, 102) y el serpentm periferico (subserpentines 103, 104), respectivamente. Aunque la porcion central P1 y la porcion periferica P2 estan ilustradas como un miembro discoidal y un miembro anular dispuestos concentricamente, la cacerola P puede estar formada de material magnetico y no magnetico dispuesto en un patron especial, que se denomina aqu “cacerola especial”.

En lo que sigue se describira, con referencia al diagrama de flujo de la FIG. 19, la operacion del controlador 50 y del excitador 40. Cada una de las etapas de decision de la FIG. 19 se efectuan, preferentemente, durante el proceso secuencial de deteccion de las caractensticas de carga antes de suministrar la corriente de alta frecuencia a cada uno de los subserpentines 101 a 104. Debena hacerse notar que un controlador 50 lleva a cabo una etapa para determinar si el cuerpo calentado en la placa superior 3 puede ser calentado inductivamente, y que cada etapa que sigue a la etapa ST01 se lleva a cabo dando por sentado que el cuerpo calentado puede ser calentado inductivamente.

En primer lugar, el controlador 50 determina en la etapa ST02 si la cacerola P esta colocada sobre el serpentm central comparando las caractensticas electricas de los subserpentines 101, 102 (serpentm central) detectadas por el primer medio 60a de deteccion en la etapa ST01 con umbrales predeterminados. Si el controlador 50 determina que no hay ninguna cacerola P colocada sobre el serpentm central (caso negativo), entonces genera las senales de control S1-S6 para excitar todos los conmutadores semiconductores de las ramas primera, segunda y tercera del excitador 40 en la condicion DESACTIVADA para interrumpir el excitador 40 en la etapa ST15.

Si el controlador 50 determina la presencia de una cacerola P colocada sobre el serpentm central (caso afirmativo en la etapa ST02), determina a continuacion, en la etapa ST04, si la cacerola P esta colocada sobre el serpentm periferico comparando las caractensticas electricas de los subserpentines 103, 104 (serpentm periferico) detectadas por el segundo medio 60b de deteccion en la etapa ST03 con umbrales predeterminados. Si el controlador 50 determina que no hay ninguna cacerola P colocada sobre el serpentm periferico (caso negativo) o que sobre el serpentm central hay colocada una cacerola pequena P, entonces genera las senales de control S5, S6 para conmutar los conmutadores semiconductores 403a, 403b de la tercera rama del excitador 40 a la condicion DESACTIVADA para interrumpir la segunda circuitena 40b de excitacion para el serpentm periferico en la etapa ST12, y para excitar la primera circuitena 40a de excitacion unicamente para serpentm central (cacerola pequena P) en el modo de excitacion individual en la etapa ST13.

Por otro lado, si el controlador 50 determina que la cacerola P tambien esta colocada sobre el serpentm periferico (caso afirmativo en la etapa ST04), controla entonces el primer medio 60a de deteccion para que detecte la frecuencia de resonancia del material constitutivo (tal como acero y aluminio) de una porcion de la cacerola P opuesta al serpentm central y determina provisionalmente la frecuencia de excitacion segun la frecuencia de resonancia del serpentm central en la etapa ST05. Ademas, el controlador controla el segundo medio 60b de deteccion para que detecte la frecuencia de resonancia del material constitutivo de una porcion de la cacerola P opuesta al serpentm periferico, y determina provisionalmente la frecuencia de excitacion segun la frecuencia de resonancia del serpentm periferico en la etapa s T06.

Cuando la cacerola P no es la cacerola especial ilustrada en la FIG. 20A y esta hecha de un material metalico homogeneo, las frecuencias de resonancia detectadas por los medios de deteccion primero y segundo 60a, 60b son sustancialmente iguales y, por lo tanto, el controlador 50 determina que los serpentines central y periferico pueden ser excitados a la misma frecuencia de excitacion (caso afirmativo en la etapa ST07). Entonces el controlador 50 ejerce un control para excitar los serpentines central y periferico en el modo de excitacion en paralelo por medio de las senales de control S1-S6 a la misma frecuencia de excitacion en la etapa ST14.

Por otro lado, cuando la cacerola P es la cacerola especial ilustrada en la FIG. 20A -concretamente, cuando la frecuencia de resonancia de la porcion central P1 del material magnetico detectada por el primer medio 60a de deteccion es muy diferente de la frecuencia de resonancia de la porcion periferica p2 del material no magnetico detectada por el segundo medio 60b de deteccion, y la diferencia de las frecuencias de resonancia entre la porcion central P1 del material magnetico y la porcion periferica P2 del material no magnetico supera un umbral predeterminado- , el controlador 50 determina que los serpentines central y periferico no pueden ser excitados a la misma frecuencia de excitacion (caso negativo en la etapa ST07), en este caso, el controlador 50 genera las senales de control S1, S2 para mantener los elementos conmutadores semiconductores 401a, 401b de la primera rama del excitador 40 en la condicion DESACTIVADA y controla el excitador 40 con las senales de control S3-S6 en el modo de excitacion en serie en la etapa ST08.

Cada uno de los subserpentines 101 a 104 esta conectado en serie, y el medio 60 de deteccion detecta las caractensticas electricas de un serpentm continuo de calentamiento en su conjunto para la cacerola; es decir, las caractensticas electricas compuestas de la porcion central P1, de la porcion periferica P2, y la porcion de pared lateral P3 en la etapa ST09. Ademas, el medio 60 de deteccion detecta una frecuencia de resonancia compuesta para la combinacion de la cacerola P y el conjunto del serpentm de calentamiento segun las caractensticas electricas compuestas, y el controlador 50 determina la frecuencia de excitacion en respuesta a la frecuencia de resonancia compuesta en la etapa ST10 y controla el excitador 40 para que excite los serpentines central y periferico en el modo de excitacion en serie con las senales de control S3-S6 de la misma frecuencia de excitacion en la etapa ST11. Debena hacerse notar que, aunque anteriormente se ha descrito que el modo apropiado de excitacion es seleccionado principalmente por medio de la frecuencia de resonancia, el modo de excitacion puede ser seleccionado por medio de las caractensticas de carga o informacion identificativa para distinguir la diferencia de las caractensticas de carga para porciones de la cacerola P, que es detectada segun las caractensticas electricas tales como la corriente que atraviesa la fuente 30 de alimentacion, la corriente de alta frecuencia que atraviesa el serpentm central y el serpentm periferico y la tension entre sus extremos, y la tension entre los extremos de los condensadores 80a, 80b de resonancia. Debena hacerse notar que el cuerpo calentado -concretamente, la cacerola P- puede ser cualquier tipo de cacerola, tal como una olla y una sarten, siempre y cuando este hecha de un material que pueda ser calentado inductivamente, logrando con ello ventajas similares.

Segun se ha expuesto anteriormente, segun la cocina 1 de calentamiento por induccion de la presente invencion, cuando el cuerpo calentado sea tal cacerola especial, de modo que los subserpentines 101 a 104 no puedan ser debidamente calentados a la misma frecuencia de excitacion, el controlador 50 controla el excitador 40 con las senales de control S3-S6 de la misma frecuencia de excitacion en el modo de excitacion en serie, en el que puede lograrse un metodo de control simple de la cocina 1 de calentamiento por induccion. Ademas, los subserpentines 101 a 104 puede ser facilmente conmutado al modo de excitacion en serie para suprimir la corriente de alta frecuencia no uniforme que es suministrada a cada uno de los subserpentines 101 a 104 conectados en serie para reducir la desviacion del calentamiento para la cacerola P, mejorando con ello el rendimiento de coccion. Ademas, los serpentines central y periferico pueden ser excitados a la misma frecuencia para reducir el ruido interferente debido a la diferencia de las frecuencias de excitacion.

Denotacion de los numeros de referencia

1 cocina de calentamiento por induccion

2 alojamiento

3 placa superior

4 horno de coccion

5 consola superior

6 consola frontal

7 medio de visualizacion

8 ventana de entrada y salida

9, 10 unidad de calentamiento por induccion CI

11 unidad de calentamiento radiante

30 fuente de alimentacion

31 fuente de alimentacion de corriente alterna

32 puente de diodos

33 circuitena estabilizadora

40 excitador (circuitena de excitacion)

401-403 rama de elementos conmutadores semiconductores

401a-403a, 401b-403b elementos conmutadores semiconductores 50 Controlador

60 medios de deteccion

70 circuitena de carga de resonancia

80 condensador de resonancia

100 serpentm calentador

101-104 subserpentm

S1-S6 senal de control

la, Ib, Ic, Id corriente de alta frecuencia

P cuerpo calentado (cacerola)

P1, P2, P3 porcion de cacerola especial

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una cocina (1) de calentamiento por induccion que comprende:

- una placa superior (3) para soportar un cuerpo calentado (P) sobre la misma;

- un serpentm central (101,102) enrollado en un plano;

- un serpentm periferico (103,104) dispuesto alrededor del serpentm central (101,102);

- un excitador (40) que suministra corriente de alta frecuencia al serpentm central (101,102) y al serpentm periferico (103,104);

- una fuente de alimentacion que aplica tension continua entre los extremos del excitador (40);

- medios (60) para detectar caractensticas de carga de porciones del cuerpo calentado (P) colocado sobre el serpentm central (101,102) y el serpentm periferico (103,104) a traves de la placa superior (3); y caracterizada por

- un controlador (50) para controlar el excitador (40) segun la resistencia de carga de las porciones del cuerpo calentado, en uno cualquiera de los modos de excitacion seleccionados entre:

a) un modo de excitacion en paralelo en el que el excitador es controlado estando tanto el serpentm central y el serpentm periferico conectados en paralelo entre extremos de tension continua de la fuente de alimentacion,

b) un modo de excitacion en serie en el que el excitador es controlado estando tanto el serpentm central y el serpentm periferico conectados en serie entre extremos de tension continua de la fuente de alimentacion, y c) un modo de excitacion individual en el que el excitador es controlado estando uno cualquiera del serpentm central y el serpentm periferico conectado entre extremos de tension continua de la fuente de alimentacion.

2. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 1

en la que el excitador (40) comprende ramas primera, segunda y tercera (401,402,403), cada una de las cuales incluye un par de elementos conmutadores (401a,401b,402a,402b,403a,403b) conectados en serie entre extremos de tension continua de la fuente de alimentacion, un primer condensador (80a) de resonancia conectado en serie con el serpentm central (101,102) entre puntos centrales de las ramas primera y segunda (401,401) y un segundo condensador (80b) de resonancia conectado en serie con el serpentm periferico (103,104) entre puntos centrales de las ramas primera y tercera (401,403).

3. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 2

en la que el controlador controla al excitador en el modo de excitacion en paralelo para excitar a las ramas primera, segunda y tercera de los elementos conmutadores.

4. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 3

en la que las ramas primera y segunda, el serpentm central, y el primer condensador de resonancia componen una primera circuitena de excitacion de puente completo para suministrar la corriente de alta frecuencia al serpentm central, y en la que las ramas primera y tercera, el serpentm periferico, y el segundo condensador de resonancia componen una segunda circuitena de excitacion de puente completo para suministrar la corriente de alta frecuencia al serpentm periferico.

5. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 2

en la que el controlador controla la circuitena de excitacion en el modo de excitacion en serie para excitar las ramas segunda y tercera de los elementos conmutadores sin excitar la primera rama de los elementos conmutadores.

6. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 5

en la que las ramas primera y tercera, el serpentm central y el serpentm periferico estan conectados en serie, y en la que los condensadores de resonancia primero y segundo comprenden una tercera circuitena de excitacion de puente completo para suministrar la corriente de alta frecuencia al serpentm central y al serpentm periferico.

7. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 5

en la que el controlador controla al excitador en el modo de excitacion en serie para que la corriente de alta frecuencia circule por el serpentm central y el serpentm periferico sustancialmente en la misma direccion circunferencial de los mismos.

8. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 2

en la que el controlador controla al excitador en el modo de excitacion individual para excitar una cualquiera de las ramas segunda y tercera de los elementos conmutadores sin excitar la otra de las ramas segunda y tercera de los elementos conmutadores.

9. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8

en la que el serpentm central y el serpentm periferico estan configurados para calentar el cuerpo calentado individual en cooperacion mutua.

10. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 9

en la que el controlador esta configurado para comparar las frecuencias de resonancia de las porciones del cuerpo calentado con umbrales predeterminados para seleccionar uno de los modos de excitacion.

11. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 10

en la que el controlador determina que la diferencia entre una primera frecuencia de resonancia de la porcion del cuerpo calentado colocado sobre el serpentm central y una segunda frecuencia de resonancia de la porcion del cuerpo calentado colocado sobre el serpentm periferico es mayor que un umbral diferencial predeterminado, detectando el medio de deteccion una frecuencia de resonancia compuesta del serpentm central y el serpentm periferico conectados en serie para que el controlador controle al excitador en el modo de excitacion en serie.

12. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 1

en la que el medio de deteccion detecta caractensticas de carga de varias porciones del cuerpo calentado colocado sobre el serpentm central y el serpentm periferico a traves de la placa superior, y

en la que el controlador compara las caractensticas de carga de las varias porciones del cuerpo calentado detectadas por los varios medios de deteccion con umbrales predeterminados, y selecciona el modo de excitacion en serie tras determinar que las porciones del cuerpo calentado colocado sobre el serpentm central y el serpentm periferico estan fabricadas de materiales constitutivos diferentes entre sf.

13. La cocina (1) de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 1

en la que el medio de deteccion detecta frecuencias de resonancia de varias porciones del cuerpo calentado, y en la que el controlador determina que el cuerpo calentado esta fabricado de un material complejo tras determinar que la diferencia entre las frecuencias de resonancia detectadas por los medios de deteccion es mayor que un umbral diferencial predeterminado.

14. Un metodo de control de una cocina (1) de calentamiento por induccion, comprendiendo la cocina de calentamiento por induccion ramas primera, segunda y tercera (401,402,403), cada una de las cuales incluye un par de elementos conmutadores, 401a,401b,402a,402b,403a,403b) conectados en serie, un primer condensador (80a) de resonancia conectado en serie entre puntos centrales de los ramas primera y segunda (401,402), y un segundo condensador (80b) de resonancia conectado en serie entre puntos centrales de las ramas primera y tercera (401,403), que comprende:

aplicar una tension continua entre los extremos de las ramas primera, segunda y tercera (401,402,403); detectar caractensticas de carga de porciones de un cuerpo calentado (P) colocado sobre el serpentm central (101,102) y el serpentm periferico (103,104);

a) en un modo de excitacion en paralelo, controlar el excitador para excitar a las ramas primera, segunda y tercera de los elementos conmutadores para suministrar corriente de alta frecuencia al serpentm central y al serpentm periferico conectados en paralelo,

b) en un modo de excitacion en serie, controlar el excitador para excitar a las ramas segunda y tercera de los elementos conmutadores, sin excitar la primera rama de los elementos conmutadores, para suministrar corriente de alta frecuencia al serpentm central y al serpentm periferico conectados en serie, o

c) en un modo de excitacion individual, controlar el excitador para excitar la primera rama de los elementos conmutadores y una cualquiera de las ramas segunda y tercera de los elementos conmutadores sin excitar a la otra de las ramas segunda y tercera de los elementos conmutadores para suministrar corriente de alta frecuencia a uno cualquiera del serpentm central y el serpentm periferico.

15. El metodo segun la reivindicacion 14

en el que la etapa de control del excitador para excitar a las ramas primera, segunda y tercera de los elementos conmutadores incluye:

comparar las caractensticas de carga de varias porciones del cuerpo calentado colocado sobre el serpentm central y el serpentm periferico con umbrales predeterminados, y

seleccionar el modo de excitacion en serie tras determinar que las porciones del cuerpo calentado colocado sobre el serpentm central y el serpentm periferico estan fabricadas de materiales constitutivos diferentes entre sf.