FR2984038A1 - Dispositif d'alimentation a onduleur, notamment pour appareil de cuisson a induction - Google Patents

Dispositif d'alimentation a onduleur, notamment pour appareil de cuisson a induction Download PDF

Info

Publication number
FR2984038A1
FR2984038A1 FR1161537A FR1161537A FR2984038A1 FR 2984038 A1 FR2984038 A1 FR 2984038A1 FR 1161537 A FR1161537 A FR 1161537A FR 1161537 A FR1161537 A FR 1161537A FR 2984038 A1 FR2984038 A1 FR 2984038A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
supply device
switching transistors
igbt
power
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1161537A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2984038B1 (fr
Inventor
Cedric Goumy
Julien Furcy
Didier Gouardo
Etienne Alirol
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Groupe Brandt SAS
Original Assignee
FagorBrandt SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FagorBrandt SAS filed Critical FagorBrandt SAS
Priority to FR1161537A priority Critical patent/FR2984038B1/fr
Priority to EP12195871.4A priority patent/EP2605614B1/fr
Priority to ES12195871.4T priority patent/ES2645225T3/es
Publication of FR2984038A1 publication Critical patent/FR2984038A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2984038B1 publication Critical patent/FR2984038B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H05B6/065Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)

Abstract

Un dispositif d'alimentation à onduleur de moyens inducteurs (L1, L2) intégrés à un circuit résonant comprend au moins deux transistors en commutation (T1, T2) montés en parallèle, les transistors en commutation (T1, T2) étant montés en série avec les moyens inducteurs (L1, L2). Utilisation notamment dans un appareil de cuisson à induction.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation à onduleur de moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant. Elle concerne également un appareil de cuisson à induction adapté à mettre en oeuvre le dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention. Plus particulièrement, la présente invention concerne le domaine des appareils de cuisson à induction dans lesquels chaque zone ou foyer de cuisson est piloté par un seul élément de puissance intégré dans un dispositif d'alimentation à onduleur. Un tel dispositif d'alimentation à onduleur est notamment décrit dans le document WO 2007/042315 dans lequel les moyens d'induction intégrés à un circuit résonant sont alimentés à partir d'un dispositif d'alimentation à onduleur comportant un transistor en commutation, du type d'un transistor commandé en tension connu sous l'appellation IGBT (acronyme du terme anglais "Insulated Gate Bipolar Transistor"), monté en série avec le circuit résonant. Ce type de topologie est appelé topologie mono-transistor ou mono- IGBT. Le transistor en commutation est lui-même monté en parallèle avec une diode de roue libre. Un tel dispositif d'alimentation à onduleur fonctionne selon une fréquence de commutation du transistor, correspondant à une période de commande T. Cet interrupteur est également a ssocié à un rapport cyclique de conduction A, A < 1, défini de telle sorte que le transistor est commuté en position ON pendant une durée AT de la période de commande. Cette durée AT correspond ainsi à la période de conduction du transistor et de la diode de roue libre pour chaque période de commande T.
En modifiant la fréquence de commutation du dispositif d'alimentation à onduleur, il est possible d'ajuster la puissance instantanée délivrée par les moyens inducteurs à un récipient de cuisson. Dans un tel appareil de cuisson à induction, la puissance instantanée induite dans un récipient placé aux droits des moyens inducteurs est limitée par une puissance maximale continue et une puissance minimale continue liées au fonctionnement du transistor en commutation, du type IGBT. Ainsi, la puissance minimale continue pouvant être induite dans le récipient par un inducteur de manière continue est limitée par la topologie du 10 transistor en commutation, et notamment par le pic de courant généré dans l'IGBT à la mise ON du transistor. De même, la puissance maximale continue pouvant être induite dans un récipient donné est limitée par la tension maximale admissible entre les bornes du transistor, c'est-à-dire entre le collecteur et l'émetteur de l'IGBT. 15 Le dépassement de la tension maximale admissible aux bornes du transistor conduit à la destruction de celui-ci. En effet, le transistor en commutation étant monté en série avec les moyens inducteurs, une augmentation de la puissance induite par les moyens inducteurs dans un récipient implique nécessairement une augmentation du 20 courant et de la tension aux bornes du transistor. Ainsi, la tension maximale admissible aux bornes de l'IGBT contraint nécessairement la puissance induite dans le récipient. A titre d'exemple non limitatif, pour des transistors en commutation du type IGBT ayant une tension maximale admissible entre le collecteur et 25 l'émetteur de 1200 V, la puissance générée par un inducteur commandé en commutation par un tel dispositif d'alimentation à onduleur est de l'ordre de 2300 W. Bien entendu, la valeur de la puissance maximale dépend du récipient. 30 Cette puissance maximale, pour un récipient donné, peut être calculée en déterminant le courant maximal circulant dans l'inducteur sans que la tension entre le collecteur et l'émetteur du transistor en commutation ne dépasse la tension maximale admissible. La puissance induite dépend alors de ce courant maximal et de la résistance de charge associée au récipient.
Pour générer une puissance induite plus élevée, et dans l'exemple donné, supérieure à 2300 W, il est impératif d'utiliser un transistor en commutation pouvant supporter une tension maximale continue supérieure à 1200 V. On connaît par exemple dans l'état de la technique des transistors en commutation du type IGBT possédant une tension maximale admissible supérieure à 1200 V, et par exemple de l'ordre de 1600V. Toutefois, l'utilisation d'un tel transistor en commutation ne permet pas d'augmenter la puissance générée par un inducteur compte tenu de la tension relativement élevée entre le collecteur et l'émetteur lorsque le transistor en commutation est à l'état ON. La tension entre le collecteur et l'émetteur étant très importante, le transistor va s'échauffer lorsque le courant le parcourt, cet échauffement pouvant conduire à la destruction thermique de ce composant électronique. Ce type de transistor n'est donc pas non plus adapté au passage de courant important, qui permettrait la génération d'une puissance induite élevée dans le récipient. La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de proposer un dispositif d'alimentation à onduleur permettant d'augmenter la puissance induite par des moyens inducteurs dans un récipient.
A cet effet, la présente invention concerne un dispositif d'alimentation à onduleur de moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant, comprenant au moins deux transistors en commutation montés en parallèle, les transistors en commutation étant montés en série avec les moyens inducteurs. Le montage en parallèle de transistor en commutation autorise le passage d'un courant électrique important dans le circuit dès lors que le courant électrique est réparti dans les deux transistors en commutation montés en parallèle.
Il est ainsi possible d'utiliser des transistors en commutation ayant une tension maximale admissible importante sans risque d'échauffement de ces transistors en commutation lors du passage du courant dans les transistors en commutation à l'état ON.
La puissance induite dans un récipient peut ainsi être augmentée tout en conservant une topologie du dispositif d'alimentation à onduleur du même type que celle utilisée pour piloter des moyens inducteurs par un seul composant électronique de puissance. En pratique, les transistors en commutation sont montés respectivement en parallèle avec des diodes de roue libre. Pour la commutation du dispositif d'alimentation à onduleur, un même signal de commande en commutation est adressé à la grille des transistors en commutation. Ainsi, la commande en commutation des transistors en commutation montés en parallèle est réalisée à la même fréquence et en phase. Selon un mode de réalisation pratique de l'invention, les transistors en commutation sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, les collecteurs des transistors en commutation étant reliés entre eux par une piste de matériau conducteur déposée sur la plaquette de circuit imprimé. Alternativement, les transistors en commutation sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, la plaquette de circuit imprimé comprenant en tant qu'accessoire un fil conducteur adapté à relier les collecteurs des transistors en commutation.
Cette technologie permet de réaliser en grande série sur une plaquette de circuit imprimé plusieurs dispositifs d'alimentation à onduleur selon la topologie mono-IGBT, le montage en parallèle de deux transistors en commutation pouvant être réalisé au cas par cas pour la commande à une forte puissance de certains foyers de cuisson à induction.
Selon un autre mode de réalisation, un interrupteur est monté entre les collecteurs de deux transistors en commutation, les moyens inducteurs comprenant des premiers moyens inducteurs et des seconds moyens inducteurs, les premiers inducteurs étant adaptés à être montés en série avec les transistors en commutation montés en parallèle dans une première position dudit interrupteur et lesdits premiers et seconds moyens inducteurs étant adaptés à être montés en série respectivement avec les deux transistors en commutation dans une seconde position dudit interrupteur. Ainsi, ce dispositif d'alimentation à onduleur permet, en fonction de la position de l'interrupteur, de commander indépendamment deux inducteurs ou de commander un unique inducteur par le montage en parallèle de deux transistors en commutation, permettant de générer une puissance induite importante dans un récipient associé à cet inducteur. Selon un second aspect, la présente invention concerne également un appareil de cuisson à induction, comprenant au moins un foyer de cuisson comportant des moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant. Cet appareil de cuisson comprend un dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention. Cet appareil de cuisson présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le dispositif d'alimentation à onduleur. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 est une vue schématique d'un appareil de cuisson à induction adapté à intégrer un dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention ; - la figure 2 est un schéma illustrant le principe d'un dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'invention ; - la figure 3 est un exemple de mise en oeuvre d'un dispositif d'alimentation à onduleur selon un premier mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 4 est un exemple de mise en oeuvre d'un dispositif d'alimentation à onduleur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
On va décrire tout d'abord en référence à la figure 1 un appareil de cuisson à induction adapté à intégrer un dispositif d'alimentation à onduleur pour la commande de moyens inducteurs. A titre d'exemples non limitatifs, cet appareil de cuisson peut être une table de cuisson à induction 10 comprenant au moins un foyer de cuisson comportant des moyens inducteurs. Dans cet exemple, la table de cuisson 10 comporte quatre foyers de cuisson F1, F2, F3, F4, chaque foyer de cuisson comportant des moyens inducteurs.
Ces moyens inducteurs comprennent typiquement une ou plusieurs bobines d'induction montées en série. Cette table de cuisson 10 comprend de manière classique une phase de puissance d'alimentation électrique 11, typiquement une alimentation secteur.
A titre d'exemple, la table de cuisson 10 est alimentée en 32 A, pouvant fournir une puissance maximale de 7200 W à la table de cuisson 10, soit une puissance de 3600 VV par phase. On notera que les moyens inducteurs associés à chaque foyer de cuisson F1, F2, F3, F4 peuvent en pratique être réalisés à partir d'une ou plusieurs bobines inductrices dans lesquelles circule le courant électrique, ces bobines étant montées sur une même phase de puissance. Une carte de commande de puissance 12 permet de supporter l'ensemble des moyens électroniques et informatiques nécessaires au contrôle de la table de cuisson, et notamment le dispositif d'alimentation à onduleur des moyens inducteurs qui sera décrit ultérieurement. Bien entendu, la table de cuisson 10 pourrait comporter plusieurs cartes de commande de puissance permettant de répartir l'ensemble des moyens électroniques et informatiques nécessaires au contrôle de cette table de cuisson.
En pratique, des liaisons électriques 13 sont prévues entre cette carte de commande de puissance 12 et chaque foyer de cuisson F1, F2, F3, F4. 2 98403 8 7 La carte de commande de puissance 12 est classiquement réalisée à partir d'une plaquette de circuit imprimé. Par ailleurs, l'ensemble des moyens inducteurs composant chaque foyer F1, F2, F3, F4 et la carte de commande de puissance 12 sont placés sous 5 une surface plane de cuisson, par exemple réalisée à partir d'une plaque en vitrocéramique. Les foyers de cuisson F1, F2, F3, F4 peuvent en outre être identifiés par une sérigraphie en vis-à-vis des moyens inducteurs composant chaque foyer de cuisson, et placés sous la surface plane de cuisson. 10 Bien entendu, bien qu'on ait illustré un exemple de réalisation de table de cuisson 10 dans laquelle quatre zones de cuisson constituant des foyers de cuisson F1, F2, F3, F4 sont prédéfinies dans le plan de cuisson, la présente invention s'applique également à une table de cuisson ayant un nombre variable ou des formes différentes de foyers de cuisson, ou encore, 15 présentant un plan de cuisson sans zone ou foyer de cuisson prédéfinis, ces derniers étant définis au cas par cas par la position du récipient en vis-à-vis d'un sous-ensemble de bobines d'induction disposées sous le plan de cuisson. Finalement, la table de cuisson 10 comporte également des moyens de commande et d'interface 14 avec l'utilisateur permettant à l'utilisateur de 20 commander en puissance et en durée le fonctionnement de chaque foyer F1, F2, F3, F4. En particulier, l'utilisateur peut par le biais des moyens de commande et d'interface 14 assigner une puissance de consigne à chaque foyer de cuisson recouvert d'un récipient. 25 La structure d'une telle table de cuisson et le montage des moyens inducteurs n'ont pas besoin d'être décrits plus en détail ici. On a illustré à la figure 2 un principe de réalisation d'un dispositif d'alimentation à onduleur selon l'invention. Un tel dispositif d'alimentation à onduleur 20 est adapté à alimenter 30 un des foyers de cuisson F1, F2, F3, F4 de la table de cuisson 10, et par exemple le foyer de cuisson F1, étant entendu que chaque foyer de cuisson peut présenter le même schéma d'alimentation.
Dans le schéma de principe illustré à la figure 2, une inductance Ll représente à la fois l'inductance des moyens inducteurs du foyer de cuisson Fl et celle d'un récipient à chauffer placé en vis-à-vis, au niveau du foyer de cuisson F1.
Bien que non illustré à la figure 2, le système constitué par un récipient et les moyens d'induction du foyer de cuisson Fl comprend en série avec l'inductance Ll une résistance, caractérisant principalement la résistance du récipient. Les moyens inducteurs Ll sont intégrés à un circuit résonnant, comportant ainsi un condensateur Cl monté en parallèle avec l'inducteur Ll et la résistance. Le dispositif d'alimentation à onduleur 20 tel qu'illustré à la figure 2 comprend deux transistors en commutation T1, T2 montés en parallèle. Ces transistors en commutation T1, T2 sont également montés en série avec les moyens inducteurs L1. Les transistors en commutation T1, T2 sont ici à titre d'exemples non limitatifs des transistors commandés en tension, couramment appelés interrupteur IGBT (acronyme du terme anglais "Insulated Gate Bipolar Transistor").
On appellera dans la suite de la description les transistors en commutation T1, T2 des interrupteurs IGBT T1, T2. Chaque interrupteur IGBT T1, T2 est monté en parallèle avec une diode de roue libre D1, D2. Ce montage en parallèle d'une diode de roue libre D1, D2, entre le collecteur C et l'émetteur E de chaque interrupteur IGBT T1, T2 est utilisé communément dans la topologie mono-IGBT des dispositifs d'alimentation à onduleur. Pour réaliser le montage en parallèle des deux interrupteurs IGBT T1, T2, les collecteurs C des deux interrupteurs IGBT T1, T2 sont reliés électriquement l'un à l'autre et connectés au niveau d'un noeud d'alimentation N des moyens inducteurs L1.
Par ailleurs, les émetteurs E des interrupteurs IGBT T1, T2 sont également reliés électriquement l'un à l'autre et mis à la masse. Le fonctionnement d'un tel dispositif d'alimentation à onduleur 20 nécessite un signal de commande en commutation.
Ce signal de commande est adressé à la grille G des deux interrupteurs IGBT T1, T2. En pratique, un même signal de commande, identique en phase et en fréquence, est adressé aux deux interrupteurs IGBT T1, T2 pour contrôler la fréquence de commutation des deux interrupteurs T1, T2.
Grâce à ce montage de deux interrupteurs IGBT T1, T2 en parallèle, il est possible d'augmenter la puissance générée par les moyens inducteurs L1 dès lors que le courant électrique circule dans les deux interrupteurs IGBT T1, T2 et non plus dans un seul interrupteur IGBT utilisé classiquement dans l'art antérieur.
On va donner ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, des exemples comparatifs de fonctionnement et de puissance générée, pour un dispositif d'alimentation à onduleur comprenant un seul transistor en commutation ou deux transistors en commutation montés en parallèle. On notera que la topologie d'un dispositif d'alimentation à onduleur ne mettant en oeuvre qu'un seul transistor en commutation est identique à celle décrite à la figure 2, le montage ne comprenant qu'un seul transistor en commutation, et par exemple l'interrupteur IGBT T1 monté en parallèle avec la diode de roue libre Dl. Dans un tel montage, mettant en oeuvre un seul transistor en commutation, l'interrupteur IGBT T1 présente à titre d'exemple non limitatif les caractéristiques suivantes : - tension maximale entre collecteur C et émetteur E : VCE MAX = 1200 V; - tension entre collecteur C et émetteur E lorsque l'interrupteur IGBT T1 est ON : VCE SAT = 1,85 V ; - tension aux bornes de la diode de roue libre D1 : VF = 1,7 V. 2 98403 8 10 Lorsque la puissance générée par les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 2300W, le courant moyen circulant dans les moyens inducteurs L1 est égal à 30 A environ. Le courant moyen IMOY IGBT dans l'interrupteur IGBT T1 est égal à 5 environ 15 A alors que le courant moyen IMOY DIODE dans la diode D1 de roue libre est sensiblement égal à 10 A. Par conséquent, les pertes dans l'interrupteur IGBT T1, égales à VCE SAT x IMOY IGBT, sont sensiblement égales à 28 W. De même, les pertes dans la diode de roue libre D1, égales à VF x 10 IMOY DIODE sont sensiblement égales à 17 W. Les pertes totales dans l'interrupteur IGBT T1 monté en parallèle avec la diode de roue libre D1 sont donc égales à environ 45 W. L'échauffement lié à ces pertes dans l'interrupteur IGBT T1 et la diode de roue libre D1 est ainsi modéré, de telle sorte que la température du 15 composant électronique se stabilise autour de 85° C au bout de quelques minutes. Ainsi, l'utilisation d'un l'interrupteur IGBT T1 présentant une tension maximale continue de 1200 V est compatible avec la génération d'une puissance modérée de l'ordre de 2300 W dans les moyens inducteurs L1. 20 Lorsqu'on souhaite augmenter la puissance générée par les moyens inducteurs L1, et par exemple permettre la génération d'une puissance de l'ordre de 3000 W, la tension entre le collecteur C et l'émetteur E d'un l'interrupteur IGBT T1 monté en série avec les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 1350 V, ce qui interdit l'utilisation d'un l'interrupteur IGBT T1 25 présentant une tension maximale entre collecteur C et émetteur E de 1200 V. On décrit ci-après, à titre d'exemple comparatif, la mise en oeuvre d'un dispositif d'alimentation à onduleur comprenant un unique transistor en commutation mettant en oeuvre un l'interrupteur IGBT T1 présentant une tension maximale entre collecteur C et émetteur E supérieure à 1200 V. 30 Par exemple, l'interrupteur IGBT T1 monté en série avec les moyens inducteurs L1 présente les caractéristiques suivantes : 2 98403 8 11 - tension maximale entre le collecteur C et l'émetteur E : VCE MAX = 1600 V; - tension entre le collecteur C et l'émetteur E lorsque l'interrupteur IGBT T1 est ON : VCE SAT = 2,25 V ; 5 - tension aux bornes de la diode de roue Dl : VF = 2V. Lorsque la puissance générée par les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 3000W, le courant moyen circulant dans les moyens inducteurs L1 est de 35 A environ. Le courant moyen IMOY IGBT circulant dans l'interrupteur IGBT T1 est 10 alors de l'ordre de 17,5 A, alors que le courant moyen IMOY DIODE circulant dans la diode de roue libre D1 est égal à 12,5 A environ. Dans ces conditions, les pertes dans l'interrupteur IGBT Ti, égales à VCE SAT x IMOY IGBT, sont sensiblement égales à 39 W alors que les pertes dans la diode de roue libre D1, égales à VF x IMOY DIODE, sont sensiblement égales à 15 25W. Les pertes totales dans le composant électronique de puissance sont alors égales à environ 64 W. Dans ces conditions, l'échauffement lié aux pertes dans l'interrupteur IGBT T1 et la diode roue libre D1 est très important. 20 La température du composant électronique de puissance ne se stabilise pas, ce qui provoque sa destruction au bout de quelques minutes. L'utilisation du montage en parallèle des deux transistors en commutation T1, T2 tel qu'illustré à la figure 2 permet de répartir le courant circulant sur les deux interrupteurs IGBT T1, T2. 25 En reprenant l'exemple précédent, dans lequel les l'interrupteurs IGBT T1, T2 présentent une tension maximale entre collecteur et émetteur VCE MAX de l'ordre de 1600 V, les valeurs données ci-dessus pour la tension VCE SAT entre le collecteur C et l'émetteur E et la tension VF aux bornes de la diode de roue libre s'appliquent de la même manière aux deux interrupteurs IGBT T1, T2 30 associés respectivement aux deux diodes de roue libre D1, D2. Pour une puissance générée de l'ordre de 3000 W, le courant moyen dans les moyens inducteurs L1 est de l'ordre de 35 A.
Toutefois, dès lors que les deux transistors en commutation T1, T2 montés en parallèle comme illustré à la figure 2 sont sensiblement identiques, le courant moyen IMOY IGBT dans chaque interrupteur IGBT T1, T2 est égal sensiblement à 8,75 A, alors que le courant moyen IMOY DIODE circulant dans chaque diode D1, D2 est de l'ordre de 6,25 A. Ainsi, le courant moyen circulant dans les moyens inducteurs L1 est réparti sur les deux interrupteurs IGBT Ti, T2 montés en parallèle. Dans ces conditions, les pertes dans chaque interrupteur IGBT T1, T2 sont limitées à environ 19,5 W alors que les pertes dans chaque diode D1, D2 sont sensiblement égales à 12,5 W. Les pertes totales dans chaque interrupteur IGBT T1, T2 associé à une diode de roue libre D1, D2 sont donc sensiblement égales à 32 W. Cette réduction importante des pertes permet de limiter fortement l'échauffement de chaque composant électronique de telle sorte que la 15 température de chaque composant se stabilise autour de 70° au bout de quelques minutes. Ainsi, grâce au montage en parallèle des deux transistors en commutation T1, T2, il est possible de réduire les pertes thermiques au niveau de chaque transistor en commutation et de limiter son échauffement. 20 Bien entendu, les exemples numériques donnés ci-dessus sont purement illustratifs et ne limitent pas la portée de la présente invention. Le montage en parallèle de deux transistors en commutation T1, T2 peut être réalisé de différentes manières. Dès lors que le dispositif d'alimentation à onduleur 20 est réalisé sur 25 une plaquette de circuit imprimé, les interrupteurs IGBT T1, T2 sont des composants de puissance de cette plaquette de circuit imprimé. La manière la plus simple de réaliser la mise en parallèle de ces composants consiste à relier les collecteurs C des interrupteurs IGBT T1, T2 par une piste de matériau conducteur, par exemple une piste de cuivre déposée 30 sur la plaquette de circuit imprimé.
Un tel montage avec connexion sur une plaquette de circuit imprimé permet de réaliser un dispositif d'alimentation à onduleur 20 de structure prédéterminée. Alternativement, comme illustré à la figure 3, on peut utiliser en tant qu'accessoire un fil conducteur 31 adapté à relier les collecteurs C des deux interrupteurs IGBT T1, T2, eux-mêmes formant des composants de la plaquette de circuit imprimé. Ce fil conducteur 31 peut être par exemple un fil de cuivre. On réalise ainsi sur une plaquette de circuit imprimé des montages indépendants de plusieurs transistors en commutation, et ici deux interrupteurs IGBT T1, T2 montés respectivement en parallèle avec une diode de roue libre Dl, D2. En l'absence d'un fil conducteur 31, les deux interrupteurs IGBT T1, T2 sont indépendants et peuvent piloter chacun des moyens inducteurs L1, L2 intégrés à un circuit résonnant constitué d'un condensateur C1, C2 monté en parallèle avec les moyens inducteurs L1, L2 et la résistance d'un récipient disposé en vis-à-vis des moyens inducteurs L1, L2. Dans ce type de montage, la puissance induite par les moyens inducteurs L1, L2 reste alors inférieure à 2300 W, chaque moyen inducteur L1, L2 étant piloté par un unique transistor en commutation T1, T2. On notera que dans cette configuration, chaque transistor en commutation T1, T2 peut être piloté par un signal de commande indépendant, et notamment de fréquences différentes. Lorsqu'on souhaite augmenter la puissance générée par des moyens inducteurs, il est alors possible de relier par un fil conducteur 31 les collecteurs C de deux transistors en commutation T1, T2 comme illustré à la figure 3. Dans ce cas, les moyens inducteurs L1, L2 et les condensateurs C1, C2 montés en parallèle, sont équivalents à une unique inductance montée en parallèle avec un unique condensateur.
La puissance maximale pouvant ainsi être induite dans un récipient placé au-dessus des moyens inducteurs équivalents peut être supérieure à 2300 W, et par exemple de l'ordre de 3000 W.
Ce mode de réalisation permet ainsi de réaliser en série des topologies mettant en oeuvre un unique transistor en commutation, le montage en parallèle deux à deux des transistors en commutation T1, T2 pouvant être réalisé au cas par cas par un fil conducteur accessoire 31 en fonction du montage à réaliser dans une table de cuisson. Un deuxième mode de réalisation est également illustré à la figure 4. Ce mode de réalisation est identique à celui décrit précédemment en relation à la figure 3, hormis le fait qu'il met en oeuvre un interrupteur 41 monté au niveau de la connexion des collecteurs C des interrupteurs IGBT T1, T2.
L'interrupteur 41 peut être monté directement au niveau de la piste de matériau conducteur déposée sur la plaquette de circuit imprimé reliant les collecteurs C des deux interrupteurs IGBT T1, T2. L'interrupteur 41 peut également être monté en série avec le fil conducteur 31 reliant les deux collecteurs C des interrupteurs IGBT T1, T2 tel qu'illustré à la figure 3. A titre d'exemple non limitatif, cet interrupteur 41 peut être un interrupteur inverseur, du type un relais électromécanique. Il est commandé par exemple par le microprocesseur de commande de la table de cuisson.
Cet interrupteur 41 peut présenter deux positions P1, P2. Dans une première position P1, un premier inducteur L1 est monté en série avec les deux transistors en commutation T1, T2 eux-mêmes montés en parallèle. Ce type de montage permet d'alimenter à une puissance importante les moyens inducteurs L1. Dans une seconde position P2 de l'interrupteur 41, les deux inducteurs L1, L2 sont montés en série respectivement avec les deux transistors en commutation T1, T2. On retrouve alors un montage classique mettant en oeuvre un unique transistor en commutation T1, T2 pour alimenter les moyens inducteurs L1, L2 indépendamment, la puissance induite par ces moyens inducteurs indépendants L1, L2 étant limitée par la tension maximale admissible sur chaque interrupteur IGBT T1, T2. Un tel montage mis en oeuvre dans un appareil de cuisson tel qu'illustré à la figure 1 permet ainsi de piloter indépendamment les foyers F1, 5 F2, F3, F4 à une puissance maximale prédéterminée, ou de commander l'alimentation d'un des foyers à une puissance supérieure. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment. Ainsi, le dispositif d'alimentation à onduleur pourrait comporter un 10 nombre supérieur à deux de transistors en commutation T1, T2 montés en parallèle.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'alimentation à onduleur de moyens inducteurs (L1, L2) intégrés à un circuit résonant, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux transistors en commutation (T1, T2) montés en parallèle, lesdits transistors en commutation (T1, T2) étant montés en série avec lesdits moyens inducteurs (L1, L2).
  2. 2. Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont montés respectivement en parallèle avec des diodes de roue libre (D1, D2).
  3. 3. Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un même signal de commande en commutation est adressé à la grille (G) desdits transistors en commutation (T1, T2).
  4. 4. Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont des composants IGBT.
  5. 5. Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits collecteurs (C) desdits transistors en commutation (T1, T2) sont reliés l'un à l'autre.
  6. 6. Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, lesdits collecteurs (C) desdits transistors en commutation (T1, T2) étant reliés 25 entre eux par une piste de matériau conducteur déposée sur ladite plaquette de circuit imprimé.
  7. 7. Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits transistors en commutation (T1, T2) sont des composants montés sur une plaquette de circuit imprimé, 30 ladite plaquette de circuit imprimé comprenant en tant qu'accessoire un fil conducteur (31) adapté à relier lesdits collecteurs (C) desdits transistors en commutation (T1, T2).
  8. 8. Dispositif d'alimentation à onduleur conforme à la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un interrupteur (41) est monté entre les collecteurs (C) de deux transistors en commutation (T1, T2), lesdits moyens inducteurs comprenant des premiers moyens inducteurs (L1) et des seconds moyens inducteurs (L2), lesdits premiers moyens inducteurs (L1) étant adaptés à être montés en série avec lesdits transistors en commutation (T1, T2) montés en parallèle dans une première position (P1) dudit interrupteur (41), et lesdits premiers et seconds moyens inducteurs (L1, L2) étant adaptés à être montés en série respectivement avec lesdits deux transistors en commutation (T1, T2) dans une seconde position (P2) dudit interrupteur (41).
  9. 9. Appareil de cuisson à induction, comprenant au moins un foyer de cuisson (F1, F2, F3, F4) comportant des moyens inducteurs intégrés à un circuit résonant, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'alimentation à onduleur (20) conforme à l'une des revendications 1 à 8.
FR1161537A 2011-12-13 2011-12-13 Dispositif d'alimentation a onduleur, notamment pour appareil de cuisson a induction Expired - Fee Related FR2984038B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1161537A FR2984038B1 (fr) 2011-12-13 2011-12-13 Dispositif d'alimentation a onduleur, notamment pour appareil de cuisson a induction
EP12195871.4A EP2605614B1 (fr) 2011-12-13 2012-12-06 Dispositif d'alimentation à onduleur, notamment pour appareil de cuisson à induction
ES12195871.4T ES2645225T3 (es) 2011-12-13 2012-12-06 Dispositivo de alimentación con inversor, en particular para aparato de cocción de inducción

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1161537A FR2984038B1 (fr) 2011-12-13 2011-12-13 Dispositif d'alimentation a onduleur, notamment pour appareil de cuisson a induction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2984038A1 true FR2984038A1 (fr) 2013-06-14
FR2984038B1 FR2984038B1 (fr) 2018-09-21

Family

ID=47278201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1161537A Expired - Fee Related FR2984038B1 (fr) 2011-12-13 2011-12-13 Dispositif d'alimentation a onduleur, notamment pour appareil de cuisson a induction

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2605614B1 (fr)
ES (1) ES2645225T3 (fr)
FR (1) FR2984038B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106879094A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁加热装置及其加热控制电路

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3419382B1 (fr) * 2017-06-23 2020-03-18 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Cuiseur à induction et procédé de fonctionnement

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043737A2 (fr) * 2003-11-03 2005-05-12 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Procede d'utilisation d'un circuit de convertisseur
WO2006092179A1 (fr) * 2005-03-01 2006-09-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Dispositif de chauffe pour un appareil de cuisson a induction
WO2007042315A1 (fr) * 2005-10-14 2007-04-19 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Systeme de chauffage par induction et procede pour le faire fonctionner

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4210792A (en) * 1976-07-27 1980-07-01 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Induction heating apparatus with load detecting and control circuit
EP2200398B1 (fr) * 2008-12-22 2011-08-10 FagorBrandt SAS Procédé d'alimentation en puissance de deux inducteurs et appareil de cuisson mettant en oeuvre ledit procédé

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043737A2 (fr) * 2003-11-03 2005-05-12 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Procede d'utilisation d'un circuit de convertisseur
WO2006092179A1 (fr) * 2005-03-01 2006-09-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Dispositif de chauffe pour un appareil de cuisson a induction
WO2007042315A1 (fr) * 2005-10-14 2007-04-19 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Systeme de chauffage par induction et procede pour le faire fonctionner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106879094A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁加热装置及其加热控制电路
CN106879094B (zh) * 2015-12-11 2023-08-22 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁加热装置及其加热控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
FR2984038B1 (fr) 2018-09-21
ES2645225T3 (es) 2017-12-04
EP2605614A1 (fr) 2013-06-19
EP2605614B1 (fr) 2017-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0926926B1 (fr) Dispositif d&#39;alimentation de plusieurs circuits résonants par un générateur de puissance à onduleur
EP2200398B1 (fr) Procédé d&#39;alimentation en puissance de deux inducteurs et appareil de cuisson mettant en oeuvre ledit procédé
EP2048771A1 (fr) Dispositif de filtrage CEM dans un variateur de vitesse
EP1868417B1 (fr) Systeme a induction, procede d&#39;alimentation d&#39;un inducteur et table de cuisson comportant un tel systeme
EP2341757B1 (fr) Procédé et dispositif de détermination d&#39;une puissance minimale continue induite, notamment dans un appareil de cuisson à induction
EP2605614B1 (fr) Dispositif d&#39;alimentation à onduleur, notamment pour appareil de cuisson à induction
FR2958491A1 (fr) Procede et dispositif de protection d&#39;un dispositif d&#39;alimentation a onduleur contre les surtensions
EP2389045A1 (fr) Procédé de commande en fonctionnement d&#39;un ensemble d&#39;inducteurs d&#39;une table à induction
FR2617655A1 (fr) Dispositif d&#39;attenuation variable destine a etre insere entre un circuit emetteur et un circuit de charge
EP0271396A1 (fr) Procédé et dispositif pour l&#39;allumage de lampes à décharge
EP2490505A1 (fr) Foyer de cuisson à induction et table de cuisson à induction associée
EP2747514B1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;alimentation en puissance des moyens d&#39;induction
EP3809800B1 (fr) Procédé de commande en puissance d&#39;au moins un inducteur et appareil de cuisson à induction pour la mise en oeuvre du procédé
EP1361780A1 (fr) Module de cuisson électrique à induction et procédé de commande du module
EP3345456A1 (fr) Convertisseur électronique et système d&#39;éclairage comprenant un tel convertisseur
EP1586157B1 (fr) Generateur d&#39;alimentation d&#39;un circuit oscillant, notamment pour la table de cuisson par induction
EP0967842B1 (fr) Emission d&#39;une consigne de fonctionnement par une ligne d&#39;alimentation alternative
FR2793104A1 (fr) Procede de pilotage d&#39;un element chauffant d&#39;appareil electrique de chauffage de liquide
EP0188980B1 (fr) Installation utilisable pour la réalisation de plaques de cuisson à chauffage par induction comportant plusieurs foyers réglables séparément et un seul générateur
EP2200397B1 (fr) Procédé d&#39;alimentation en puissance d&#39;au moins un élément électrique et appareil de cuisson mettant en oeuvre le procédé
EP3846588A1 (fr) Procédé de commande en puissance et table de cuisson mettant en oeuvre ledit procédé
EP3726731B1 (fr) Circuit de commande de transistors
EP3694296A1 (fr) Procede de determination d&#39;une puissance minimale continue induite dans un recipient
EP2341758B1 (fr) Procédé et dispositif de détermination de la puissance instantanée délivrée par des moyens d&#39;induction associés à un récipient à chauffer
EP4207945A1 (fr) Appareil de cuisson à induction

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

TP Transmission of property

Owner name: GROUPE BRANDT, FR

Effective date: 20160420

GC Lien (pledge) constituted

Effective date: 20160426

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

RG Lien (pledge) cancelled

Effective date: 20190527

ST Notification of lapse

Effective date: 20190906