La présente invention concerne un procédé de commande en fonctionnement d'une table de cuisson à induction.
Elle concerne également une table de cuisson à induction, comprenant au moins un inducteur dans un plan de cuisson, ladite table de cuisson à induction étant adaptée à mettre en oeuvre le procédé de commande en fonctionnement conforme à l'invention.
Plus particulièrement, l'invention concerne la modification de la commande de dispositif à onduleur alimentant un inducteur dans une table de cuisson à induction.
Une table de cuisson à induction est alimentée par une tension alternative qui est généralement celle du réseau de distribution électrique et comprend au moins une zone de cuisson dans le plan de cuisson. Chaque zone de cuisson est composée d'au moins un inducteur.
Classiquement, chaque inducteur est alimenté par un dispositif à onduleur.
Les dispositifs à onduleur sont eux-mêmes alimentés par une tension redressée et filtrée obtenue à partir de la tension alternative alimentant la table de cuisson à induction.
Un dispositif à onduleur met notamment en oeuvre un interrupteur de puissance à semi-conducteur par exemple du type transistor de puissance.
Chaque dispositif à onduleur peut être réalisé selon différentes topologies. Pour ce qui concerne les tables de cuisson à induction, il s'agit souvent, soit d'une topologie demi-pont, mettant en oeuvre deux interrupteurs de puissance, soit d'une topologie quasi résonnante, mettant en oeuvre un unique interrupteur de puissance. Il peut s'agir aussi, sans que cette liste soit exhaustive, d'une topologie pont complet mettant en oeuvre quatre interrupteurs de puissance.
Il est nécessaire de commander chaque inducteur de chaque zone de cuisson en fonction d'une puissance de consigne demandée par l'utilisateur pour la chauffe du récipient disposé sur la zone de cuisson.
Afin de s'approcher au mieux de la puissance de consigne demandée par l'utilisateur, la commande du dispositif à onduleur est modifiée périodiquement pour réguler la puissance restituée dans le récipient.
Pour cela, il est classique de faire varier la fréquence de commutation du dispositif à onduleur (ou fréquence de découpage du signal de commande des interrupteurs de puissance).
Cette méthode de variation de puissance est fondée sur l'accord du système résonant constitué par l'inducteur, le récipient et un condensateur de résonance, la puissance restituée diminuant lorsque la fréquence de commutation s'éloigne de la fréquence de résonance du système résonant.
Dans les dispositifs à onduleur réalisés selon une topologie demi-pont, il est aussi possible de moduler la puissance délivrée à chaque récipient en faisant varier le rapport cyclique du signal de commande des interrupteurs de puissance tout en maintenant fixe la fréquence du signal de commande des interrupteurs de puissance.
En complément de ces méthodes de variation de la puissance restituée dans le récipient, et toujours pour s'approcher au mieux de la puissance de consigne demandée par l'utilisateur, la modification de la commande du dispositif à onduleur peut consister à stopper périodiquement et pour une durée déterminée le signal de commande du ou des interrupteurs de puissance du dispositif à onduleur.
Ainsi, dans tout le document, le terme modification de la commande du dispositif à onduleur désigne indifféremment le démarrage, la modification de la fréquence ou du rapport cyclique, ou l'arrêt du ou des signaux de commande du dispositif à onduleur.
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De manière classique, le moyen de commande de la table de cuisson à induction crée un signal carré synchronisé avec les passages par zéro de la tension alternative alimentant la table de cuisson à induction. Les modifications périodiques de la commande du dispositif à onduleur sont effectuées à des instants fixes par rapport aux fronts périodiques de ce signal carré.
Toutefois, la modification de la commande du dispositif à onduleur à des instants fixes par rapport aux fronts correspondant aux passages par zéro de la tension alternative d'alimentation de la table de cuisson à induction peut induire des nuisances sonores selon l'utilisation de la table de cuisson à induction.
La présente invention a pour but de résoudre l'inconvénient précité et de proposer un procédé de commande en fonctionnement d'une table de cuisson à induction permettant de modifier la puissance délivrée à chaque récipient disposé sur la table de cuisson à induction, quelle que soit la topologie des dispositifs à onduleur alimentant chaque inducteur, et optimisé pour éviter l'apparition de nuisances sonores au moment des modifications périodiques des commandes des dispositifs à onduleur.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de commande en fonctionnement d'une table de cuisson à induction comprenant au moins un dispositif à onduleur, chaque dispositif à onduleur alimentant au moins un inducteur dans un plan de cuisson de ladite table de cuisson à induction, ladite table de cuisson à induction comprenant au moins un moyen de commande, chaque moyen de commande étant apte à commander au moins un desdits dispositifs à onduleur, ladite table de cuisson à induction étant alimentée par une tension alternative et comportant au moins un système d'alimentation produisant une tension redressée et filtrée à partir de ladite tension alternative, chaque système d'alimentation alimentant au moins un desdits dispositifs à onduleur.
Selon l'invention, le procédé de commande en fonctionnement comprend au moins l'étape suivante :
Ainsi, en effectuant les modifications périodiques de la commande du dispositif à onduleur aux instants où la tension redressée et filtrée d'alimentation du dispositif à onduleur est minimale, il est possible de réduire voire d'éliminer les nuisances sonores que génèrent les modifications de la commande du dispositif à onduleur en dehors des minimas de la tension d'alimentation du dispositif à onduleur.
La tension redressée et filtrée qui alimente ce type de dispositif à onduleur n'est pas continue dès lors que le dispositif à onduleur débite du courant dans sa charge constituée par un inducteur.
La tension redressée et filtrée d'alimentation du dispositif à onduleur présente des minimas périodiques dont la période est identique à la période de la tension alternative dont elle est issue. Les minimas de cette tension redressée et filtrée d'alimentation du dispositif à onduleur sont déphasés par rapport aux passages par zéro de la tension alternative dont elle est issue.
Selon une caractéristique pratique de l'invention, ledit au moins un moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur reçoit un signal synchronisé avec le passage par zéro de ladite tension alternative. Et ladite modification de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur intervient avec un délai prédéterminé par rapport audit signal synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative.
Ainsi, grâce à la prédétermination pendant la phase de conception de la table de cuisson à induction du délai qui existe entre le signal synchronisé avec le passage par zéro de ladite tension alternative et le minima de la tension redressée et filtrée d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur, il est possible pour ledit au moins un moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur de modifier la commande dudit au moins un dispositif à onduleur à des instants correspondant aux minimas de la tension redressée et filtrée d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur.
Selon une caractéristique préférée de l'invention, ledit au moins un moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur comporte un dispositif de mesure de la valeur instantanée de ladite tension redressée et filtrée d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur.
Ledit au moins un moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur a ainsi la connaissance précise, en temps réel, du niveau de tension qui alimente ledit au moins un dispositif à onduleur.
Selon une caractéristique pratique de l'invention, la valeur minimale prise par ladite tension redressée et filtrée d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur au cours d'une demi-période ou d'une période du signal synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative est déterminée régulièrement.
En déterminant régulièrement la valeur minimale de ladite tension redressée et filtrée d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur, il est possible d'améliorer la stabilité de fonctionnement des dispositifs à onduleur.
La présente invention concerne également selon un second aspect une table de cuisson à induction comprenant au moins un dispositif à onduleur, chaque dispositif à onduleur alimentant au moins un inducteur dans un plan de cuisson de ladite table de cuisson à induction, ladite table de cuisson à induction comprenant au moins un moyen de commande, chaque moyen de commande étant apte à commander au moins un desdits dispositifs à onduleur, ladite table de cuisson à induction étant alimentée par une tension alternative et comportant au moins un système d'alimentation produisant une tension redressée et filtrée à partir de ladite tension alternative, chaque système d'alimentation alimentant au moins un desdits dispositifs à onduleur, ledit au moins un moyen de commande étant adapté à mettre en oeuvre le procédé de commande en fonctionnement selon l'invention.
Cette table de cuisson à induction présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le procédé de commande en fonctionnement selon l'invention.
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 :
On va décrire une table de cuisson à induction adaptée à mettre en oeuvre le procédé de commande en fonctionnement conforme à l'invention.
Les zones de cuisson d'une table de cuisson à induction peuvent être matérialisées par une sérigraphie du plan de cuisson en vis-à-vis de laquelle se trouve un inducteur 5. Une table de cuisson comporte couramment une à quatre voire cinq zones de cuisson prédéfinies dans un plan de cuisson s'étendant généralement sur une largeur d'environ 30cm, 60cm ou 90cm et une profondeur d'environ 51 cm.
A titre d'exemple non limitatif, les inducteurs 5 sont généralement de forme circulaire et le diamètre de chaque inducteur 5 est généralement compris entre 140 millimètres et 300 millimètres.
Un récipient dont le contenu doit être chauffé est placé sur le plan de cuisson au niveau de la sérigraphie de la zone de cuisson.
Certaines tables de cuisson à induction ne comportent pas de zones de cuisson prédéfinies et ne comportent donc pas de sérigraphie prédéfinissant telle ou telle zone de cuisson. Chaque zone ou foyer de cuisson étant déterminé au cas par cas en fonction de la position d'un récipient placé en vis-à-vis d'un sous-ensemble d'inducteurs 5. A titre d'exemple non limitatif, une telle table de cuisson à induction permet généralement de déterminer et d'activer jusqu'à cinq zones de cuisson simultanément pour chauffer cinq récipients disposés sur le plan de cuisson.
A titre d'exemple non limitatif, les inducteurs 5 de ces tables de cuisson à induction sont généralement de forme circulaire et le diamètre de chaque inducteur 5 peut être de l'ordre de 80 millimètres. Ces tables de cuisson à induction peuvent par exemple comporter environ 35 inducteurs 5.
Bien entendu, les inducteurs 5 pourraient être de forme différente, ils peuvent par exemple être réalisés par des bobinages rectangulaires ou triangulaires.
La table de cuisson à induction comporte des moyens d'interface avec l'utilisateur et des moyens d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5.
Les moyens d'interface avec l'utilisateur comportent d'une part des moyens d'affichage et d'autre part des moyens de sélection. Ils sont implantés sous le plan de cuisson en dehors des zones de cuisson et de façon telle que les moyens d'affichage soient visibles par l'utilisateur et que les moyens de sélection soient accessibles à l'utilisateur.
Les moyens d'affichage permettent par exemple d'indiquer l'état de fonctionnement de la table de cuisson à induction, comme par exemple le niveau de puissance de chauffe des zones de cuisson, d'éventuels défauts survenus et les fonctions activées. Ils peuvent être, à titre d'exemples non limitatifs, des indicateurs à diodes électroluminescentes, des afficheurs numériques de type sept segments, des afficheurs à cristaux liquides.
Les moyens de sélection peuvent être, à titre d'exemples non limitatifs, des molettes, des touches, des zones de réglage sensibles au glissement du doigt. Pour des raisons de facilité de nettoyage on trouve souvent des touches sensitives sur les tables de cuisson à induction.
Les moyens d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5 comportent essentiellement au moins un dispositif à onduleur 7, un système d'alimentation 6 et un moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7. Ces moyens d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5 comportent de l'électronique de puissance et aussi de l'électronique basse tension, basse puissance de commande.
Les moyens d'interface avec l'utilisateur et les moyens d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5 peuvent être implantés sur une même carte électronique ou, dans le cas le plus fréquent, sur des cartes électroniques séparées. La séparation des cartes électroniques permet d'optimiser le design et l'ergonomie en plaçant les moyens d'interface avec l'utilisateur à l'endroit le plus approprié pour l'utilisateur. La séparation des cartes permet aussi de réduire l'encombrement général de la table de cuisson à induction en plaçant les moyens d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5 dans les espaces demeurés libres.
Selon le nombre d'emplacements de cuisson prévus, une table de cuisson à induction peut mettre en oeuvre plus d'une carte électronique comportant des moyens d'interface avec l'utilisateur et/ou plus d'une carte électronique comportant les moyens d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5.
Nous allons décrire tout d'abord en référence à la
Cette figure est un schéma de principe qui, dans un souci de simplification, ne représente pas tous les composants d'un dispositif à onduleur 7 mais seulement ceux nécessaires à l'explication de l'invention.
La table de cuisson à induction est alimentée en énergie par la tension alternative V1 qui, dans cet exemple est monophasée.
La tension alternative V1 est reçue par le système d'alimentation 6 qui la redresse grâce aux quatre diodes 1, puis qui la filtre pour constituer la tension V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7. Les capacités de filtrage du système d'alimentation 6 ne sont pas représentées.
Le filtrage dans ce type de dispositif à onduleur 7 n'a pas pour vocation de créer un bus d'alimentation continue. Son rôle est de limiter la génération de perturbations électromagnétiques afin de contenir leur niveau à l'intérieur des gabarits réglementaires.
Le dispositif à onduleur 7 comporte les deux interrupteurs de puissance 2 et les capacités 3, il alimente l'inducteur 5.
Les deux interrupteurs de puissance 2 de cette topologie demi-pont sont montés en série. Ce montage en série est alimenté par la tension V2 et le point commun de ce montage en série alimente l'inducteur 5. L'autre extrémité de l'inducteur 5 est connectée au point commun des deux capacités 3 montées en série. Le montage en série de ces deux capacités 3 est alimenté par la tension V2.
Un moyen de commande non représenté du dispositif à onduleur 7 génère les deux signaux 4 de commande du dispositif à onduleur 7 qui pilotent les interrupteurs de puissance 2. Dans cet exemple, les interrupteurs de puissance 2 sont des transistors IGBT (acronyme du terme anglais 'Insulated Gate Bipolar Transistor', soit en français 'transistor bipolaire à grille isolée').
On va maintenant décrire en référence à la
La table de cuisson à induction est alimentée en énergie par la tension alternative V1 qui, dans cet exemple est monophasée.
Le système d'alimentation 6 est identique à celui de la
Le dispositif à onduleur 7 comporte un interrupteur de puissance 2 et une capacité 3, il alimente l'inducteur 5.
La capacité 3 est montée en parallèle avec l'inducteur 5. Ce montage parallèle est lui-même monté en série avec l'interrupteur de puissance 2. L'ensemble est alimenté par la tension V2.
Le filtrage de cette tension V2 sert le même but que dans le cas du montage de la
Un moyen de commande non représenté du dispositif à onduleur 7 génère le signal 4 de commande du dispositif à onduleur 7 qui pilote l'interrupteur de puissance 2. Dans cet exemple, l'interrupteur de puissance 2 est un transistor IGBT.
Que ce soit dans le cas de la
Bien entendu, ces valeurs de tensions et de fréquences sont données à titre d'exemples nullement limitatifs et d'autres valeurs de tensions et/ou de fréquences peuvent être utilisées sans sortir du cadre de l'invention.
Sur une table de cuisson à induction comportant plusieurs zones de cuisson, chaque zone de cuisson comportant au moins un inducteur 5, il est possible d'utiliser un seul système d'alimentation 6 recevant la tension V1, un seul moyen de commande de dispositif à onduleur 7 et plusieurs dispositifs à onduleur 7.
Dans ce cas, la tension V2 produite par l'unique système d'alimentation 6 alimente chaque dispositif à onduleur 7, et l'unique moyen de commande pilote indépendamment chaque dispositif à onduleur 7.
Chaque dispositif à onduleur 7 peut alimenter un seul inducteur 5, ou bien chaque dispositif à onduleur 7 peut alimenter plusieurs inducteurs 5 successivement et périodiquement par exemple grâce à un dispositif à relais.
La tension d'alimentation de la table de cuisson à induction peut être triphasée avec conducteur de neutre. Il est alors possible d'utiliser trois moyens d'alimentation et de commande alimentant chacun au moins un inducteur 5. Chacun des trois moyens d'alimentation et de commande étant alimenté entre une des trois phases et le neutre. Là encore, le système d'alimentation 6 de chacun des trois moyens d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5 peut alimenter plusieurs dispositifs à onduleur 7 qui à leur tour, peuvent alimenter un inducteur 5 ou plusieurs inducteurs 5 successivement et périodiquement.
Par exemple, la table de cuisson à induction peut fonctionner sur un réseau triphasé avec conducteur de neutre dont la limite de courant est fixée à 16 Ampères par phase, ou bien encore sur un réseau monophasé dont la limite de courant est fixée à 16 Ampères ou bien 32 Ampères.
Une telle table de cuisson est ainsi capable de délivrer une puissance totale élevée, correspondant à la puissance délivrée par les trois phases débitant chacune 16 Ampères sous une tension de 230 Volts, soit environ 11040 Watts.
Chaque dispositif à onduleur 7 est commandé par une fréquence de commutation d'au moins un signal 4, ici réglable, qui permet de modifier la puissance instantanée restituée dans un récipient recouvrant au moins partiellement l'inducteur 5 ainsi alimenté.
Afin de délivrer la puissance correspondant à la consigne que l'utilisateur a sélectionnée pour chaque zone de cuisson, il est nécessaire de modifier périodiquement la commande des dispositifs à onduleur 7.
La modification 10 de la commande des dispositifs à onduleur 7 peut intervenir par exemple à chaque période de la tension d'alimentation de la table de cuisson à induction.
La modification 10 de la commande des dispositifs à onduleur 7 peut consister, outre à modifier la fréquence d'au moins un signal 4, à arrêter périodiquement le fonctionnement dudit au moins dispositif à onduleur 7 par exemple en interrompant la génération dudit au moins un signal 4 de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7.
L'arrêt du fonctionnement d'un dispositif à onduleur 7 entraîne l'arrêt du fonctionnement dudit au moins un inducteur 5 qu'il alimente.
A titre d'exemple, la fréquence de commutation dudit au moins un signal 4 de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 s'étend généralement d'environ 10kHz à environ 100kHz. Les fréquences minimales et maximales dépendent entre autres des caractéristiques électriques des interrupteurs de puissance 2 et des inducteurs 5.
La
Chaque inducteur 5 du plan de cuisson est indépendant et peut fonctionner à une fréquence de commutation (ou période de découpage) distincte des fréquences de commutation des autres inducteurs 5.
On va décrire à présent un mode de réalisation du procédé de commande en fonctionnement d'une table de cuisson à induction, mis en oeuvre par au moins un moyen de commande intégré à la table de cuisson à induction et permettant notamment de générer ledit au moins un signal 4 de pilotage des interrupteurs de puissance 2 dudit au moins un dispositif à onduleur 7.
Ledit au moins un moyen de commande utilise notamment des données de mesures physiques, telles que des données de mesure de la tension d'alimentation V2 dudit au moins un dispositif à onduleur 7 afin d'ajuster la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7. Ledit au moins un moyen de commande exploite aussi le signal V3 synchronisé avec les passages par zéro de la tension alternative V1 d'alimentation de la table de cuisson à induction.
Ainsi, comme illustré à la
L'invention vise un procédé de commande en fonctionnement d'une table de cuisson à induction comprenant au moins un dispositif à onduleur 7, chaque dispositif à onduleur 7 alimentant au moins un inducteur 5 dans un plan de cuisson de ladite table de cuisson à induction, ladite table de cuisson à induction comprenant au moins un moyen de commande, chaque moyen de commande étant apte à commander au moins un desdits dispositifs à onduleur 7, ladite table de cuisson à induction étant alimentée par une tension alternative V1 et comportant au moins un système d'alimentation 6 produisant une tension redressée et filtrée V2 à partir de ladite tension alternative V1, chaque système d'alimentation 6 alimentant au moins un desdits dispositifs à onduleur 7.
Ledit procédé de commande en fonctionnement comprend au moins l'étape suivante :
La
La synchronisation de la modification 10 de la commande dudit dispositif à onduleur 7 par un moyen de commande du dispositif à onduleur 7 avec les minimas périodiques de ladite tension redressée et filtrée V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7 permet de réduire, voire de supprimer les bruits générés par les modifications de la commande dudit dispositif à onduleur 7.
Ledit au moins un moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 reçoit un signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de ladite tension alternative V1. Ladite modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 intervient avec un délai prédéterminé par rapport audit signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1.
La
Ainsi, la modification 10 de la commande dudit dispositif à onduleur 7 par un moyen de commande du dispositif à onduleur 7 lors des minimas périodiques de ladite tension redressée et filtrée V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7 peut être réalisée à la suite de chaque front du signal V3 synchronisé avec les passages par zéro périodiques de la tension V1.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la modification 10 de la commande dudit dispositif à onduleur 7 par un moyen de commande du dispositif à onduleur 7 intervient au plus un front sur deux. C'est-à-dire que ladite modification intervient au plus, soit après chaque front montant, soit après chaque front descendant dudit signal V3, mais pas après chaque front dudit signal V3.
Dans les trois conditions de fonctionnement de la table de cuisson à induction représentés sur la
Ainsi, en identifiant pendant la phase de conception de ladite table de cuisson à induction la série complète de délais t1, t2, t3 séparant les fronts du signal V3 des minimas de la tension V2 pour les différentes conditions de fonctionnement de la table de cuisson à induction, il est possible de mémoriser ladite série complète de délais t1, t2, t3 dans l'unité de traitement du moyen de commande du dispositif à onduleur 7 et de programmer ladite unité de traitement de sorte à ce qu'elle modifie la commande dudit dispositif à onduleur 7 conformément à cette série complète de délais t1, t2, t3 mémorisée.
En pratique, pour les dispositifs à onduleur 7 partageant le même système d'alimentation 6, ledit délai prédéterminé de modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 dépend du nombre de dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement.
Sur une table de cuisson à induction comportant plusieurs zones de cuisson, chaque zone de cuisson comportant au moins un inducteur 5, le moyen de commande peut piloter plusieurs dispositifs à onduleur 7 alimentés par un même système d'alimentation.
L'unité de traitement dudit moyen de commande a connaissance du nombre d'inducteurs 5 en fonctionnement, et elle a en mémoire la liste complète des délais à appliquer par rapport au signal V3 de synchronisation pour la modification des commandes des dispositifs à onduleur 7 qu'elle contrôle. Cette liste desdits délais à appliquer pour la modification 10 de la commande des dispositifs à onduleur 7 est organisée selon le nombre de dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement. A titre d'exemple non limitatif, les délais t1, t2 et t3 peuvent être t1 = 750µs, t2 = 500µs et t3 = 250µs.
t1 est utilisé au démarrage d'un dispositif à onduleur 7 alors qu'aucun dispositif à onduleur 7 n'est en fonctionnement.
t1 est aussi utilisé lors de la modification 10 de la commande d'un dispositif à onduleur 7 lorsqu'un seul dispositif à onduleur 7 est en fonctionnement.
t2 est utilisé lors de la modification 10 de la commande des dispositifs à onduleur 7 lorsque deux dispositifs à onduleur 7 sont en fonctionnement.
t3 est utilisé lors de la modification 10 de la commande des dispositifs à onduleur 7 lorsque trois dispositifs à onduleur 7 sont en fonctionnement.
Le décalage entre les fronts du signal V3 synchronisé avec les passages par zéro périodiques de la tension V1 et les minimas de la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7 est variable. Il dépend notamment du nombre d'inducteurs 5 en fonctionnement et de la puissance fournie à chaque inducteur 5. A puissance donnée par inducteur 5, le délai à appliquer entre un front du signal V3 et la modification 10 de la commande des dispositifs à onduleur 7 est prédéterminé en fonction du nombre d'inducteurs 5 en fonctionnement qui sont alimentés par le même système d'alimentation 6.
Il est ainsi possible de réduire voire d'éliminer les bruits générés par les modifications des commandes du ou des dispositifs à onduleur 7 en effectuant lesdites modifications selon des délais par rapport au signal V3 de synchronisation qui correspondent à des minimas de la tension V2 d'alimentation du ou des dispositifs à onduleur 7.
Pour les dispositifs à onduleur 7 partageant le même système d'alimentation 6, ledit délai prédéterminé de modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 dépend de la puissance délivrée par ledit système d'alimentation 6.
Avantageusement, l'unité de traitement dudit moyen de commande détermine la puissance délivrée par ledit système d'alimentation en mesurant par exemple le courant débité par ledit système d'alimentation et la tension fournie par ledit système d'alimentation et en calculant la puissance sur la base des valeurs mesurées de courant et de tension.
En fonction de la valeur de puissance calculée, l'unité de traitement dudit moyen de commande sélectionne ensuite ledit délai prédéterminé de modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 en utilisant par exemple une table prédéterminée et mémorisée de couples de valeurs associant une valeur de puissance à une valeur de délai prédéterminé de modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7.
La puissance délivrée par ledit système d'alimentation peut être déterminée par d'autres moyens, par exemple et à titre d'exemples non limitatifs en se basant sur la consigne de puissance sélectionnée par l'utilisateur pour chacune des zones de cuisson alimentées par ledit système d'alimentation ou bien encore en se basant sur la fréquence de commutation des dispositifs à onduleur.
A consigne de puissance donnée pour les dispositifs à onduleur 7 partageant le même système d'alimentation 6, ledit délai prédéterminé de modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 est une fonction décroissante du nombre de dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement.
De plus, à consigne de puissance donnée pour les dispositifs à onduleur 7 partageant le même système d'alimentation 6, ledit délai prédéterminé de modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 est constant à partir de trois dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement.
Avantageusement, l'unité de traitement dudit moyen de commande a en mémoire une liste de trois délais dont les valeurs sont décroissantes.
Considérons un moyen d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5 comportant un système d'alimentation 6 et au moins un dispositif à onduleur 7. Lorsqu'un seul inducteur 5 est en fonctionnement, un seul dispositif à onduleur 7 est en fonctionnement et la plus grande des trois valeurs de délai mémorisées sera utilisée par l'unité de traitement pour appliquer la modification 10 de la commande du dispositif à onduleur 7 en fonctionnement à l'instant correspondant au minima périodique de la tension V2 d'alimentation dudit dispositif à onduleur 7.
Dans le cas d'un moyen d'alimentation et de commande d'au moins un inducteur 5 comportant un système d'alimentation 6 et plusieurs dispositifs à onduleur 7 dont deux sont en fonctionnement pour alimenter chacun au moins un inducteur 5, la seconde plus grande valeur de délai sera utilisée par l'unité de traitement pour appliquer la modification des commandes des dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement.
Dans la même configuration que dans le paragraphe précédent, lorsqu'au moins trois dispositifs à onduleur 7 sont en fonctionnement, la troisième plus grande valeur de délai sera utilisée par l'unité de traitement pour appliquer la modification des commandes des dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement.
Le décalage entre les fronts du signal V3 synchronisé avec les passages par zéro périodiques de la tension V1 et les minimas de la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7 dépend notamment du nombre d'inducteurs 5 en fonctionnement. A puissance donnée par inducteur 5, plus il y a d'inducteurs en fonctionnement, qui sont alimentés par des dispositifs à onduleur 7 partageant le même système d'alimentation 6, plus ledit décalage décroît.
Ledit décalage est constant à partir d'un certain nombre de dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement. Dans le mode de réalisation décrit, ledit décalage est constant à partir de trois dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement.
Selon la conception de la table de cuisson à induction, entre autres selon la conception des dispositifs à onduleur 7 et des inducteurs 5, le nombre de dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement à partir duquel ledit décalage est constant peut être différent sans sortir du cadre de l'invention.
L'unité de traitement dudit moyen de commande a en mémoire la liste complète des délais à appliquer par rapport au signal V3 de synchronisation pour la modification des commandes des dispositifs à onduleur 7 qu'elle contrôle. Avantageusement, le nombre desdits délais à appliquer pour la modification 10 de la commande des dispositifs à onduleur 7 contenu dans cette liste peut être égal au nombre de dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement à partir duquel ledit décalage est constant.
Selon un perfectionnement avantageux de l'invention ledit au moins un moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 comporte un dispositif de mesure de la valeur instantanée de ladite tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7.
Ainsi, l'unité de traitement dudit moyen de commande du dispositif à onduleur 7 est à même de connaître en temps réel le niveau de tension V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7.
Avantageusement, la valeur minimale prise par ladite tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 au cours d'une demi-période ou d'une période du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1 est déterminée régulièrement.
La tension redressée et filtrée V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7 est représentée sur deux courbes d et e de la
Dans les deux représentations temporelles d et e de V2, nous observons que les minimas périodiques de ladite tension redressée et filtrée V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7 atteignent une valeur inférieure à un seuil S1 pour le cas de fonctionnement représenté en d, et une valeur supérieure au seuil S1 pour le cas de fonctionnement représenté en e.
Ces variations des valeurs minimales de la tension V2 d'alimentation du dispositif à onduleur 7 proviennent de changements dans les conditions de fonctionnement de la table de cuisson à induction. Sur la courbe d, la puissance délivrée par la table de cuisson à induction est supérieure à la puissance délivrée par la table de cuisson à induction sur la courbe e.
Selon un perfectionnement avantageux de l'invention, la valeur minimale de ladite tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 est déterminée au cours de la demi-période ou de la période du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1 précédant la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7.
Ainsi, la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur a lieu à un moment où la valeur minimale de la tension redressée et filtrée V2 est connue.
Lorsque ladite valeur minimale de la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation d'au moins deux dispositifs à onduleur 7 est inférieure à un seuil prédéterminé S1, les commandes desdits au moins deux dispositifs à onduleur 7 sont stoppées avant d'être redémarrées simultanément en étant modifiées ou non.
Dans le cas d'un moyen d'alimentation et de commande de plusieurs inducteurs 5 comportant un système d'alimentation 6, un moyen de commande et plusieurs dispositifs à onduleur 7 dont au moins deux sont en fonctionnement pour alimenter chacun au moins un inducteur 5, le fait de stopper les commandes des dispositifs à onduleur 7 puis de les redémarrer au même instant, à pour effet de resynchroniser toutes les commandes des dispositifs à onduleur 7 en fonctionnement qui sont alimentés par le même système d'alimentation 6. Ceci permet une meilleure stabilité de fonctionnement des dispositifs à onduleur 7 tout en évitant la génération de bruits lors de la modification des commandes.
Ledit seuil prédéterminé S1 de comparaison à ladite valeur minimale de la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 est compris entre 30V et 40V, et vaut préférentiellement 35V.
Ainsi, la resynchronisation des commandes des dispositifs à onduleur 7 se produit sans générer de bruit pour l'utilisateur.
Dans un second mode de réalisation, le moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 détermine l'instant auquel il applique la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 non pas sur la base d'un délai prédéterminé mais en utilisant l'information du dispositif de mesure de la valeur instantanée de la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7.
Pour cela, le moyen de commande détecte en temps réel le minimum périodique de la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7. Lorsque ledit minimum périodique est détecté, le moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 modifie la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7.
Une variante de ce mode de réalisation prévoit qu'au cours d'une demi-période, respectivement d'une période, du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1, la durée qui sépare le début de ladite demi-période, respectivement de ladite période, de l'instant où la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 prend sa valeur minimale est déterminée et mémorisée, et en ce que la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 est appliquée à l'issue de ladite durée déterminée et mémorisée après le début d'une demi-période, respectivement d'une période, suivante du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1.
Avantageusement, le moyen de commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 utilise le dispositif de mesure de la valeur instantanée de la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 pour prendre des mesures successives de ladite tension V2 de sorte à déterminer l'instant auquel la tension redressée et filtrée V2 prend sa valeur minimale.
Ainsi, l'instant d'application de la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 est déterminé par rapport aux conditions de fonctionnement courantes de ladite table de cuisson à induction.
En particulier, en procédant de cette manière, l'instant d'application de la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 varie selon le nombre de dispositifs à onduleur 7 alimentés par le même système d'alimentation 6 à ce moment-là et selon la puissance délivrée par ledit système d'alimentation 6.
La périodicité de ces opérations peut être plus ou moins fréquente sans sortir du cadre de l'invention.
Elles peuvent être, par exemple, réalisées à chaque période du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1. Dans ce cas, la détermination de l'instant où la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 prend sa valeur minimale peut être réalisée lors de la première demi-période du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1 et la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 peut être réalisée lors la seconde demi-période du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1.
Dans un autre exemple, elles peuvent être réalisées toutes les deux périodes du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1. Dans ce cas, la détermination de l'instant où la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 prend sa valeur minimale peut être réalisée lors d'une première période du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1 et la modification 10 de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 peut être réalisée lors de la période suivante du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1.
Ces opérations peuvent aussi être réalisées moins souvent et la durée entre le début de la demi-période, respectivement de la période, du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1 et l'instant où la tension redressée et filtrée V2 d'alimentation dudit au moins un dispositif à onduleur 7 prend sa valeur minimale peut par exemple être déterminée plusieurs fois sur plusieurs demi-périodes ou sur plusieurs périodes du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1 et être moyennée. C'est alors la valeur moyennée qui est utilisée pour appliquer la modification de la commande dudit au moins un dispositif à onduleur 7 lors d'une demi-période ou d'une période suivante du signal V3 synchronisé avec le passage par zéro de la tension alternative V1.
La période de répétition de ces opérations dépend notamment des besoins de la régulation de puissance. La période de répétition doit être suffisamment courte pour garantir une régulation de puissance suffisamment performante.
La présente invention concerne également selon un second aspect une table de cuisson à induction comprenant au moins un dispositif à onduleur 7, chaque dispositif à onduleur 7 alimentant au moins un inducteur 5 dans un plan de cuisson de ladite table de cuisson à induction, ladite table de cuisson à induction comprenant au moins un moyen de commande, chaque moyen de commande étant apte à commander au moins un desdits dispositifs à onduleur 7, ladite table de cuisson à induction étant alimentée par une tension alternative V1 et comportant au moins un système d'alimentation 6 produisant une tension redressée et filtrée V2 à partir de ladite tension alternative V1, chaque système d'alimentation 6 alimentant au moins un desdits dispositifs à onduleur 7. Ledit au moins un moyen de commande est adapté à mettre en oeuvre le procédé de commande en fonctionnement conforme à l'invention.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment.
En particulier, la présente invention n'est pas limitée en nombre d'inducteurs 5 dans le plan de cuisson de la table de cuisson à induction.
Il en est de même du nombre de zones de chauffe prédéfinies ou pouvant être définies au cas par cas sur le plan de cuisson à partir de la position d'un récipient recouvrant un sous-ensemble d'inducteurs 5.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.