KOCHMULDENVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Kochmuldenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus der DE 197 08 335 A1 ist eine Kochmuldenvorrichtung bekannt, welche einen Schwingkreis, eine Steuereinheit und ein Schaltelement, welches ein erstes und ein zweites Schaltmittel aufweist, umfasst. Durch die Zustände des Schaltelementes wird eine Schwingungsperiode des Schwingkreises unterteilt in erste Zeitintervalle, in denen Spannung am Schwingkreis angelegt ist, und in zweite Zeitintervalle, in denen keine Spannung angelegt ist. Die Steuereinheit veranlasst das Schaltelement bei wenigstens einem Betriebsvorgang dazu, zeitlich periodisch einen bestimmten elektrischen Kontakt herzustellen und zu unterbrechen.

[0003] Aus der Druckschrift DE 10 2005 021 888 A1 ist eine Kochmuldenvorrichtung bekannt, bei welcher eine Spule bei einem Betriebsvorgang abwechselnd mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben wird.

[0004] Die US Patentschrift US 5,004,881 A1 offenbart ein Verfahren und eine Schaltung, um den Energielevel in einem elektrischen Induktionsherd zu steuern, indem durch den Benutzer eine Kombination von Tastgradsteuerung und Pulsweitenmodulation-Steuerung in Abhängigkeit von der Leistungsstufe eingerichtet wird. Bei geringer Leistungsstufe wird das Ein- und Ausschalten des Leistungstransistors mittels des Tastgradsteuerungsverfahrens gesteuert. Bei hoher Leistungsstufe wird das Ein- und Ausschalten des Leistungstransistors mittels des Pulsweitenmodulation -Steuerungsverfahrens gesteuert.

[0005] Aus der US Patentanmeldung US 2003/0205572 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, umfassend eine Induktionswärmequelle mit einer Steuerung, einen Resonanzwandler und eine Induktionsspule. Die Steuerung erzeugt eine variable Tastgradsteuerungs-Spannung mit variabler Frequenz als Reaktion auf eine eingestellte Leistung. Der variable Tastgrad der Steuerungsspannung nimmt ab, wenn die variable Frequenz der Steuerungsspannung zunimmt. Je nach Steuerungsspannung erzeugt der Resonanzwandler eine Ausgabe zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten. Die Induktionsspule ist zwischen dem ersten und dem zweiten Knoten gekoppelt und modifiziert den von ihr erzeugten Wärmebetrag in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung.

[0006] Die US Patentanmeldung US 2007/0258274 A1 offenbart einen MF-Stromgenerator, welcher eine mit einem Wechselrichter verbundene Gleichstromspannungsquelle aufweist. Der Wechselrichter umfasst zumindest ein mit einem Stromversorgungspotential erster Polarität verbundenes Schaltelement und ein Ausgangsnetzwerk. Jedes Schaltelement weist eine Entkopplungsschaltung zum Entkoppeln des Schaltelements von einer Spannung des Ausgangsnetzwerks auf. Dies ermöglicht ein Schalten des Schaltelements mit geringem Verlust.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer effektiven Bauweise bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

[0008] Die Erfindung geht aus von einer Induktions-kochmuldenvorrichtung mit wenigstens einem Schaltelement und zumindest einer Steuereinheit, welche das Schaltelement bei wenigstens einem Betriebsvorgang dazu veranlasst, im Wesentlichen zeitlich periodisch einen bestimmten elektrischen Kontakt herzustellen und zu unterbrechen.

[0009] Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit das Schaltelement bei dem Betriebsvorgang dazu veranlasst, in einer primitiven Periodendauer des im Wesentlichen zeitlich periodischen Herstellens und Unterbrechens des bestimmten elektrischen Kontakts wenigstens zwei Mal den bestimmten elektrischen Kontakt herzustellen. Unter einer "Steuereinheit" soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, welche bei wenigstens einem Betriebsvorgang einen Vorgang steuert, wobei die elektronische Einheit vorzugsweise wenigstens eine Speichereinheit und/oder eine Recheneinheit und/oder ein Betriebsprogramm aufweist, welches in der Speichereinheit gespeichert ist. Unter einem "elektrischen Kontakt" soll insbesondere eine elektrisch leitende Verbindung, welche insbesondere durch Metallbauteile gebildet sein kann, verstanden werden. Unter einem "zeitlich periodischen" Herstellen und Unterbrechen eines elektrischen Kontakts bei einem Betriebsvorgang soll insbesondere ein Herstellen und Unterbrechen eines elektrischen Kontakts verstanden werden, welches bewirkt, dass eine Schalt-Funktion für eine Gesamtzeit, während welcher der Betriebsvorgang stattfindet, periodisch ist, wobei sich die Funktion von einer periodischen Puls-Funktion mit einer primitiven Periode unterscheidet, welche aus einer ersten Zeitspanne, in welcher die Puls-Funktion periodisch ist, und einer zweiten Zeitspanne, in welcher die Puls-Funktion Null ist, besteht. Unter einer "Schalt-Funktion" soll insbesondere eine Funktion verstanden werden, welche dadurch definiert ist, dass sie für alle Zeitpunkte, in denen der Kontakt besteht, den Funktionswert 1 hat, und für alle Zeitpunkte, in denen der Kontakt unterbrochen ist, den Funktionswert Null hat. Unter einem "Betriebsvorgang" soll insbesondere ein Teil eines Erhitzungsvorgangs eines Kochgeschirrs verstanden werden, wobei der Teil vorzugsweise wenigstens 0,01 Sekunden, bevorzugt wenigstens eine Sekunde und besonders bevorzugt wenigstens zehn Sekunden dauert. Unter einem "im Wesentlichen zeitlich periodischen" Herstellen und Unterbrechen eines elektrischen Kontakts soll insbesondere ein Herstellen und Unterbrechen eines elektrischen Kontakts verstanden werden, welches in einem Zeitintervall, das aus wenigstens zwei und insbesondere mehr als zwei Zeitabschnitten besteht, stattfindet, wobei für alle Paare von Zeitabschnitten der Zeitabschnitte, für welche ein erster Zeitabschnitt des Paars unmittelbar einem zweiten Zeitabschnitt des Paars zeitlich vorangeht, gilt, dass die beiden Zeitabschnitte des Paars bezüglich ihrer Länge um höchstens zwanzig Prozent, vorzugsweise um höchstens fünf Prozent, bevorzugt um höchstens ein Prozent und besonders bevorzugt um höchstens 0,01 Prozent voneinander abweichen und eine Integral-Unterschiedskenngröße der beiden Zeitabschnitte des Paars höchstens 0,3, vorzugsweise höchstens 0,1 bevorzugt höchstens 0,01 und besonders bevorzugt Null beträgt, wobei das Zeitintervall ununterteilbar in Zeitspannen ist, welche die voranstehend genannten für die Zeitabschnitte geltenden Bedingungen erfüllen und welche zeitlich kürzer dauern als die Zeitabschnitte, und wobei sich die Schalt-Funktion von der Puls-Funktion und von allen periodischen Funktionen, deren primitive Periode aus zwei Zeitabschnitten gebildet ist, in denen die Funktion jeweils periodisch ist aber unterschiedliche Periodendauern aufweist, unterscheidet und die Zeitabschnitte jeweils eine zeitliche Ausdehnung haben, welche größer ist als Null Sekunden. Unter einer "primitiven Periodendauer" des im Wesentlichen zeitlich periodischen Herstellens und Unterbrechens des elektrischen Kontakts soll insbesondere einer der Zeitabschnitte verstanden werden, wobei in demjenigen Fall, in dem die Schalt-Funktion periodisch ist, der Zeitabschnitt eine primitive Periode der Schalt-Funktion ist. Die Integral-Unterschiedskenngröße ist hierbei für denjenigen Fall, bei dem der zeitlich früher verstreichende der beiden Zeitabschnitte des Paars zeitlich länger oder gleich lang dauert als der andere der beiden Zeitabschnitte des Paars, durch

gegeben, wobei t₁ eine Anfangfangszeit des anderen Zeitabschnitts ist und t₂ ein Ende des anderen Zeitabschnitts ist, T = t₂ - t₁ ist und "f" die Schaltfunktion ist. Die Integral-Unterschiedskenngröße ist für denjenigen Fall, dass der zeitlich früher verstreichende der beiden Zeitabschnitte des Paars zeitlich kürzer dauert als der zeitlich später verstreichende der beiden Zeitabschnitte des Paars, durch

gegeben, wobei t₁ eine Anfangfangszeit des zeitlich kürzer dauernden Zeitabschnitts ist und t₂ ein Ende des zeitlich kürzer dauernden Zeitabschnitts ist und T = t₂ - t₁ ist. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine effektive Bauweise erreicht werden. Insbesondere kann eine geringe Geräuschbelastung bei Betriebsvorgängen der Kochmuldenvorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann für jeweils eine bestimmte Periodendauer ein großes Intervall von möglichen Ausgangsleistungen erreicht werden. Im Besonderen kann ein flexibles Schalten des Schaltelements erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass zwei Schaltelemente, welche verschiedenen Schaltkreisen angehören, mit identischer Periodendauer betrieben werden können und die Schaltkreise voneinander verschiedene Ausgangsleistungen erbringen.

[0010] Ferner wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei Gesamteinschaltzeiten, während welchen der Kontakt ununterbrochen während der Periodendauer hergestellt ist, sich unterscheiden. Unter einer "Gesamteinschaltzeit" soll insbesondere eine gesamte Dauer einer Zeitspanne verstanden werden, während welcher der Kontakt ununterbrochen während der Periodendauer hergestellt ist, wobei die Zeitspanne mit einem Herstellen des Kontakts beginnt und die Zeitspanne mit einem Unterbrechen des Kontakts endet und wobei die Periodendauer wenigstens zwei Gesamteinschaltzeiten aufweist. Hierdurch kann ein flexibles Schalten erreicht werden. Insbesondere können verschiedene Ausgangsleistungen erzielt werden.

[0011] Vorzugsweise veranlasst die Steuereinheit das Schaltelement bei dem Betriebsvorgang dazu, den Kontakt in wenigstens zwei verschiedenen Zeitabständen herzustellen. Unter einem "Herstellen des Kontakts in wenigstens zwei verschiedenen Zeitabständen" soll insbesondere verstanden werden, dass der Kontakt zu einem ersten Zeitpunkt hergestellt wird, danach unterbrochen wird, danach zu einem zweiten Zeitpunkt hergestellt wird, der Kontakt nach dem zweiten Zeitpunkt unterbrochen wird, und der Kontakt nachfolgend zu einem dritten Zeitpunkt wieder hergestellt wird, wobei eine Zeitdifferenz zwischen dem zweiten Zeitpunkt und dem ersten Zeitpunkt und eine Zeitdifferenz zwischen dem dritten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt sich unterscheiden. Dadurch kann ein besonders flexibles Schalten erreicht werden. Insbesondere können verschiedene Ausgangsleistungen erzielt werden.

[0012] Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit das Schaltelement in wenigstens einem Betriebsmodus dazu veranlasst, den Kontakt im Wesentlichen periodisch und zwar genau einmal während einer Periodendauer herzustellen. Auf diese Weise kann ein vielseitiges Schaltverhalten erreicht werden.

[0013] Mit Vorteil ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, das Schaltelement dazu zu veranlassen, den Kontakt zu unterbrechen, während das Schaltelement stromlos ist. Darunter, dass das Schaltelement "stromlos" ist, soll insbesondere verstanden werden, dass ein zwischen zwei Hauptkontakten des Schaltelements fließender Strom die Stromstärke Null Ampere aufweist. Unter einem "Hauptkontakt" eines Schaltelements soll insbesondere ein Kontakt des Schaltelements verstanden werden, welcher zur Leitung eines Stroms zu einer Verbrauchereinheit, die separat von dem Schaltelement ausgebildet ist, vorgesehen ist. Insbesondere sind bei einem Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode nur der Emitter und der Kollektor Hauptkontakte. Dadurch kann ein schonendes Schalten und insbesondere ein geringer Energieverlust erreicht werden.

[0014] Vorzugsweise weist die Kochmuldenvorrichtung wenigstens eine Steuervorrichtung auf, welche dazu vorgesehen ist, das Schaltelement dazu zu veranlassen, den Kontakt zumindest ein Mal herzustellen oder zu unterbrechen, während ein Heizelement stromlos ist, und ein weiteres Schaltelement dazu zu veranlassen, einen weiteren Kontakt zumindest ein Mal herzustellen, während das Heizelement Strom führt. Hierdurch kann eine schonende und zugleich komfortable Betriebsweise erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass bei einem Betrieb des Schaltelements ein geringer Energieverlust auftritt und ein großes Intervall an Heizleistungen, mit welchen das Heizelement betreibbar ist, zur Verfügung steht. Im Besonderen kann ein geräuscharmer Betrieb der Kochmuldenvorrichtung erreicht werden.

[0015] Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kochmuldenvorrichtung wenigstens eine Steuervorrichtung aufweist, welche dazu vorgesehen ist, einen zwischen einer Durchlass-Zeitspanne des Schaltelements und einer Durchlass-Zeitspanne eines weiteren Schaltelements bestehenden periodenbezogenen Zeitabstand, welcher innerhalb der primitiven Periodendauer besteht, und einen weiteren periodenbezogenen Zeitabstand, der zwischen der Durchlass-Zeitspanne des Schaltelements und einer weiteren Durchlass-Zeitspanne des weiteren Schaltelements besteht und innerhalb derselben primitiven Periodendauer verstreicht, zur Veränderung einer Heizleistung eines Heizelements zu verändern. Unter einem "periodenbezogenen" Zeitabstand soll insbesondere eine Dauer des Zeitabstands in Sekunden, geteilt durch eine Dauer der primitiven Periodendauer in Sekunden verstanden werden. Unter einer "Durchlass-Zeitspanne" eines Schaltelements soll insbesondere eine Zeitspanne verstanden werden, während welcher ein erster und ein zweiter Hauptkontakt des Schaltelements elektrisch leitend verbunden sind. Dadurch kann eine hohe Flexibilität und insbesondere eine flexible Veränderung der Heizleistung erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass bei einem Konstantbleiben der Periodendauer ein großes Intervall an Heizleistungen des Heizelements, mit welchen das Heizelement betreibbar ist, zur Verfügung steht. Im Besonderen kann erreicht werden, dass zwei Schaltelemente, welche zur Beeinflussung unterschiedlicher Heizelemente vorgesehen sind, mit gleichen Schaltperiodendauern aber bei stark unterschiedlichen Heizleistungen der Heizelemente betrieben werden.

[0016] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, eine Gesamtanzahl davon, wie oft der Kontakt während der primitiven Periodendauer hergestellt wird, zu verändern. Hierdurch kann eine Heizleistung insbesondere bei zeitlich konstanter primitiver Periodendauer flexibel verändert werden.

[0017] Vorzugsweise weist die Kochmuldenvorrichtung eine Steuervorrichtung auf, welche bei dem Betriebsablauf das Schaltelement und ein weiteres Schaltelement derart schaltet, dass die primitive Periodendauer aus wenigstens drei Zeitintervallen besteht, in welchen das Schaltelement den Kontakt genau ein Mal herstellt und das weitere Schaltelement einen weiteren Kontakt genau ein Mal herstellt und jedes der Zeitintervalle an einem Zeitpunkt endet, an dem das weitere Schaltelement den weiteren Kontakt unterbricht. Auf diese Weise kann eine flexible Einstellbarkeit einer Heizleistung erreicht werden.

[0018] Mit Vorteil gilt für jedes Zeitintervall eines Großteils der Zeitintervalle, dass sich ein Schaltverhalten der beiden Schaltelemente in dem betreffenden Zeitintervall sich von einem Schaltverhalten der beiden Schaltelemente in einem Großteil der Zeitintervalle unterscheidet. Unter einem "Großteil" der Zeitintervalle soll insbesondere eine Anzahl der Zeitintervalle verstanden werden, die wenigstens fünfzig Prozent und vorzugsweise wenigstens siebzig Prozent einer Gesamtanzahl der Zeitintervalle entspricht. Darunter, dass sich ein "Schaltverhalten zweier Schaltelemente in einem Zeitintervall von einem Schaltverhalten der beiden Schaltelemente in einem anderen Zeitintervall unterscheidet", soll insbesondere verstanden werden, dass die beiden Zeitintervalle unterschiedlich lang sind oder, falls die Zeitintervalle gleich lang sind, dass wenigstens eines der Schaltelemente in dem einen Zeitintervall zu einem ersten Zeitpunkt schaltet und dieses Schaltelement zu einem zweiten Zeitpunkt in dem anderen Zeitintervall inaktiv ist, wobei der zweite Zeitpunkt in dem anderen Zeitintervall gleich angeordnet ist wie der erste Zeitpunkt in dem einen Zeitintervall. Hierdurch kann eine hohe Schaltflexibilität erreicht werden. Insbesondere kann eine Heizleistung insbesondere bei zeitlich konstanter primitiver Periodendauer flexibel eingestellt werden.

[0019] Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung dazu vorgesehen, eine periodenbezogene Zeitdauer wenigstens eines der Zeitintervalle zu verändern. Unter einer "periodenbezogenen Zeitdauer" soll insbesondere eine Zeitdauer des betreffenden Zeitintervalls, geteilt durch die primitive Periodendauer verstanden werden. Dadurch kann eine flexible Stromversorgung des Heizelements erreicht werden.

[0020] Mit Vorteil ist das Schaltelement ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode. Hierdurch kann eine effiziente Benutzbarkeit erreicht werden.

[0021] Die Kochmuldenvorrichtung weist wenigstens einen Schaltkreis auf, welcher das Schaltelement und zumindest ein weiteres Schaltelement aufweist. Dadurch kann ein effektives Erhitzen und insbesondere ein effektives elektrisches Anregen einer Spule erreicht werden.

[0022] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Schaltkreis zumindest ein drittes Schaltelement auf. Hierdurch kann eine hohe Flexibilität erreicht werden.

[0023] Die Kochmuldenvorrichtung weist wenigstens einen ersten Induktionsheizschaltkreis auf, welcher das Schaltelement aufweist. Hierdurch kann ein benutzerfreundliches Heizen erreicht werden.

[0024] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Kochmuldenvorrichtung wenigstens einen zweiten Induktionsheizschaltkreis und zumindest eine weitere Steuereinheit aufweist, welche zumindest ein Schaltelement des zweiten Induktionsheizschaltkreises dazu veranlasst, bei dem Betriebsvorgang im Wesentlichen zeitlich periodisch mit der Periodendauer einen elektrischen Kontakt herzustellen und zu unterbrechen. Hierdurch kann ein geräuscharmes und effektives Kochen erreicht werden. Insbesondere können Geräusche vermieden werden, welche entstehen, wenn das Herstellen und Unterbrechen der Kontakte des ersten und des zweiten Induktionsheizschaltkreises mit Frequenzen vorgenommen werden, die sich unterscheiden und deren Differenz kleiner ist als 17 kHZ.

[0025] Ferner wird eine Kochmulde mit einer Kochmuldenvorrichtung vorgeschlagen, wodurch eine effektive Bauweise erreicht werden kann.

[0026] Des Weiteren wird ein Kochmuldensteuerungsverfahren, insbesondere zur wenigstens teilweisen Steuerung einer Kochmuldenvorrichtung, vorgeschlagen, bei welchem im Wesentlichen zeitlich periodisch ein elektrischer Kontakt hergestellt und unterbrochen wird und in einer primitiven Periodendauer des im Wesentlichen zeitlich periodischen Herstellens und Unterbrechens des bestimmten elektrischen Kontakts wenigstens zwei Mal der bestimmte elektrische Kontakt hergestellt wird. Hierdurch kann eine effektive Bauweise erreicht werden.

[0027] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0028] Es zeigen:

Fig. 1

Eine Draufsicht auf eine Induktionskochmulde mit einer erfindungsgemäßen Induktionskochmuldenvorrichtung,

Fig. 2

ein Schaltbild eines Induktionsheizschaltkreises der Induktionskochmuldenvorrichtung,

Fig. 3

eine schematische Darstellung von Periodendauern zweier Spannungen, welche von zwei Steuereinheiten der Induktionskochmuldenvorrichtung angelegt werden, einer Spannung zwischen zwei bestimmten Punkten des Induktionsheizschaltkreises und eines Stroms durch eine Spule des Induktionsheizschaltkreises,

Fig. 3a

ein alternativer zeitlicher Verlauf der Spannungen, welche von den zwei Steuereinheiten der Induktionskochmuldenvorrichtung angelegt werden,

Fig. 4

ein weiterer alternativer zeitlicher Verlauf der Spannungen, welche von den zwei Steuereinheiten der Induktionskochmuldenvorrichtung angelegt werden, wobei jede der Spannungen in der Periodendauer ein Maximum aufweist,

Fig. 5

ein weiterer Induktionsheizschaltkreis der Induktionskochmuldenvorrichtung,

Fig. 6

Leistungskurven für einen Betriebsvorgang, einen bestimmten Betriebsmodus und einen weiteren Betriebsmodus und

Fig. 7

einen alternativen Induktionsheizschaltkreis.

[0029] Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Induktionskochmulde mit einer erfindungsgemäßen Induktionskochmuldenvorrichtung, welche Spulen 38 und eine Kochgeschirrträgerfläche 40 aufweist. Die Spulen 38 sind Heizelemente 38' und sind dazu vorgesehen, bei Kochvorgängen Wirbelströme in Kochgeschirr (nicht dargestellt) zu erzeugen, welche das Kochgeschirr erhitzen, wodurch ein Erhitzen von in dem Kochgeschirr befindlichem Gargut erfolgt. Die Induktionskochmuldenvorrichtung weist einen als Induktionsheizschaltkreis 26' (Figur 2) ausgebildeten Schaltkreis 26 auf, der eine der Spulen 38 aufweist. Ferner weist die Induktionskochmuldenvorrichtung weitere Induktionsheizschaltkreise auf, welche baugleich mit dem Induktionsheizschaltkreis 26' sind und ebenfalls eine der Spulen 38 aufweisen. Der Induktionsheizschaltkreis 26' umfasst zwei jeweils als Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode ausgebildete Schaltelemente 10, 28. Des Weiteren umfasst der Induktionsheizschaltkreis 26' zwei Steuereinheiten 12, 13 welche zu einem Steuern der Schaltelemente 10, 28 vorgesehen sind.

[0030] Die Steuereinheit 12 veranlasst das Schaltelement 10 bei einem Betriebsvorgang dazu, zeitlich periodisch einen elektrischen Kontakt, und zwar einen elektrischen Kontakt zwischen einem Kollektor 44 und einem Emitter 46 des als Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode ausgebildeten Schaltelements 10, herzustellen und zu unterbrechen. Hierzu legt die Steuereinheit 12 eine Spannung 42 (Figur 3) zwischen einem Gate 48 des Schaltelements 10 und dem Emitter 46 an, welche in Bezug auf die Zeit eine periodische Funktion ist. Bei dem Betriebsvorgang veranlasst die Steuereinheit 12 das Schaltelement 10 dazu, während einer primitiven Periodendauer 14 des zeitlich periodischen Herstellens und Unterbrechens des elektrischen Kontakts zwei Mal den Kontakt herzustellen. Die Periodendauer 14 ist identisch mit einer Periodendauer der Spannung 42, welche eine periodische Funktion ist. Die Periodendauer 14 setzt sich aus vier direkt aufeinanderfolgenden Zeitintervallen zusammen. Zwei der Zeitintervalle sind Gesamteinschaltzeiten 16, 18, während denen die Spannung 42 bewirkt, dass der Kontakt ununterbrochen hergestellt ist. Zwei der Zeitintervalle sind Gesamtausschaltzeiten 50, 52, während denen die Spannung 42 bewirkt, dass der Kontakt unterbrochen ist. Die beiden Gesamteinschaltzeiten 16, 18 sind unterschiedlich lang. Ferner veranlasst die Steuereinheit 12 das Schaltelement 10 bei dem Betriebsvorgang dazu, den Kontakt in zwei verschiedenen Zeitabständen 20, 22 herzustellen. Der Zeitabstand 20 ist der zeitliche Abstand zwischen einem Herstellen des Kontakts, das am Anfang der Gesamteinschaltzeit 16 stattfindet, und einem Herstellen des Kontakts, das am Anfang der Gesamteinschaltzeit 18 stattfindet. Der Zeitabstand 22 ist der zeitliche Abstand zwischen dem Herstellen des Kontakts, das am Anfang der Gesamteinschaltzeit 18 stattfindet, und dem Herstellen des Kontakts, das sich zeitlich unmittelbar an die Gesamtausschaltzeit 52 anschließt. Die Gesamtausschaltzeit 52 folgt unmittelbar auf die Gesamteinschaltzeit 18, die Gesamtausschaltzeit 50 folgt unmittelbar auf die Gesamteinschaltzeit 16.

[0031] Parallel zu einer zeitweise vorhandenen leitenden Verbindung zwischen dem Kollektor 44 und dem Emitter 46 ist eine Diode 54 geschaltet. Das Schaltelement 28 ist ebenfalls ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode. Ferner ist der Emitter 46 leitend mit einem Kollektor 56 des Schaltelements 28 verbunden. Die Steuereinheit 13 legt bei dem Betriebsvorgang eine Spannung 58 zwischen einem Gate 64 des Schaltelements 28 und einem Emitter 60 des Schaltelements 28 an (Figuren 2 und 3). Parallel zu einer zeitweise vorhandenen leitenden Verbindung zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 ist eine Diode 62 geschaltet. Die Spannung 58 ist derart ausgebildet, dass sie einen leitenden Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 immer dann bewirkt, wenn der Kontakt zwischen dem Emitter 46 und dem Kollektor 44 unterbrochen ist. Außerdem ist die Spannung 58 derart ausgebildet, dass der Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 immer dann unterbrochen ist, wenn der leitende Kontakt zwischen dem Emitter 46 und dem Kollektor 44 vorhanden ist.

[0032] Der Kollektor 44 ist mit einem Plus-Pol einer Spannungsquelle 66 leitend verbunden. Ferner ist der Emitter 46 leitend mit einem Minus-Pol der Spannungsquelle 66 verbunden. Die Spannungsquelle 66 liefert bei dem Betriebsvorgang Gleichstrom. Prinzipiell ist denkbar, dass die Spannungsquelle 66 einen gleichgerichteten Wechselstrom abgibt. Ein Widerstand 68, welcher einen Widerstand eines zu erhitzenden Kochgeschirrs mit einbezieht, eine der Spulen 38, welche eine Induktivität von fünfundzwanzig Mikrohenry aufweist, und ein Kondensator 70 der Kochmuldenvorrichtung sind seriell geschaltet und insgesamt parallel zu der Diode 62 geschaltet. Der Kondensator 70 weist eine Kapazität von 1440 Nanofarad auf.

[0033] In Figur 3 ist des Weiteren ein zeitlicher Verlauf eines Stroms 80, welcher bei dem Betriebsvorgang durch die Spule 38 des Schaltkreises 26 fließt, dargestellt. Ferner ist ein zeitlicher Verlauf einer Spannung 86, welche zwischen zwei Punkten 82, 84 bei dem Betriebsverlauf anliegt, dargestellt. Eine Gerade 88 bildet eine Nulllinie für den Strom 80 und die Spannung 86.

[0034] Prinzipiell ist auch denkbar, dass die Periodendauer 14 aus einzelnen Zeitintervallen T₁, T₂, ... , T_n zusammengesetzt ist, wobei n eine beliebige natürliche Zahl sein kann, welche größer als Eins ist (Figur 3a). Insbesondere ist n=3. Hierbei stellt die Spannung 42 zu bestimmten Kontaktzeiten D₁₁, D₁₂, ..., D_1n, welche Zeitintervalle sind und welche Teile der Zeitintervalle T₁, T₂, ... , T_n sind, den Kontakt zwischen dem Kollektor 44 und dem Emitter 46 her. Ferner stellt die Spannung 58 zu bestimmten Kontaktzeiten D₂₁, D₂₂, ..., D_2n, welche Zeitintervalle sind und welche Teile der Zeitintervalle T₁, T₂, ... , T_n sind, den Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 her. Der Kontakt zwischen dem Kollektor 44 und dem Emitter 46 wird in jedem der Zeitintervalle T₁, T₂, ... , T_n genau ein Mal hergestellt. Ferner wird der Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 in jedem der Zeitintervalle T₁, T₂, ... , T_n genau ein Mal hergestellt. Zwischen den einzelnen Kontaktzeiten D₁₁, D₁₂, ..., D_1n und D₂₁, D₂₂, ..., D_2n können nichtverschwindende Sperrzeiten d₁₁, d₁₂,..., d_1n und d₂₁, d₂₂,..., d_2n liegen, in denen weder der Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 noch der Kontakt zwischen dem Kollektor 44 und dem Emitter 46 besteht. Die Steuereinheiten 12, 13, welche zusammen eine Steuervorrichtung 11 bilden, können die Werte der Zeitintervalle T₁, T₂, ... , T_n, der Kontaktzeiten D₁₁, D₁₂, ..., D_1n und der Kontaktzeiten D₂₁, D₂₂, ..., D_2n und der Sperrzeiten d₁₁, d₁₂,..., d_1n und der Sperrzeiten d₂₁, d₂₂,..., d_2n variieren. Es gilt jedoch die Bedingung, dass wenigstens eines der Zeitintervalle T₁, T₂, ... , T_n anders aufgebaut ist und/oder eine andere Länge aufweist als wenigstens ein anderes der Zeitintervalle T₁, T₂, ... , T_n. Insbesondere ist denkbar, dass die Sperrzeiten d₁₁, d₁₂,..., d_1n und die Sperrzeiten d₂₁, d₂₂,..., d_2n gleich Null sind und/oder die Kontaktzeiten D₁₁, D₁₂, ..., D_1n und die Kontaktzeiten D₂₁, D₂₂, ..., D_2n jeweils eine Hälfte desjenigen Zeitintervalls, dessen Teil sie sind, bilden oder die Kontaktzeiten D₁₁, D₁₂, ..., D_1n und die Kontaktzeiten D₂₁, D₂₂, ..., D_2n jeweils von einer Hälfte desjenigen Zeitintervalls, dessen Teil sie sind, abweichen.

[0035] Nachfolgend werden mehrere Zeitintervall-Schaltarten, mit welchen die Steuervorrichtung 11 die Schaltelemente 10 und 28 schalten kann, anhand des Zeitintervalls T₂ beschrieben, d. h. dass jedes bei einer Beschreibung der jeweiligen Zeitintervall-Schaltart beschriebene Schalten eines Schaltelements 10, 28 innerhalb des Zeitintervalls T₂ stattfindet.

[0036] In einer ersten Zeitintervall-Schaltart schaltet die Steuervorrichtung 11 ein erstes der Schaltelemente 10, 28 auf Durchlass, stellt also eine leitende Verbindung zwischen dem Emitter 46, 60 und dem Kollektor 44, 56 des betreffenden Schaltelements 10, 28 her, während das Heizelement 38' Strom führt. Ferner schaltet die Steuervorrichtung 11 ein zweites der Schaltelemente 10, 28 auf Durchlass, während das Heizelement 38' stromlos ist. Des Weiteren schaltet die Steuervorrichtung 11 beide Schaltelemente 10, 28 in einen Sperrzustand, unterbricht also leitende Verbindungen, welche innerhalb beider Schaltelemente 10, 28 zwischen den jeweiligen Emittern 46, 60 und Kollektoren 44, 56 bestehen, während das Heizelement 38' Strom führt. Eine der Sperrzeiten d₁₂, d₂₂ kann hierbei eine Totzeit eines der Schaltelemente 10, 28 sein.

[0037] Eine zweite Zeitintervall-Schaltart unterscheidet sich von der ersten Zeitintervall-Schaltart nur dadurch, dass eines der Schaltelemente 10, 28 in den Sperrzustand geschaltet wird, während eine leitende Verbindung zwischen dem Emitter 46, 60 und dem Kollektor 44, 56 des betreffenden Schaltelements 10, 28 stromlos ist. Insbesondere bei der ersten und der zweiten Zeitintervall-Schaltart kann die Steuervorrichtung 11 einen ersten und/oder einen zweiten periodenbezogenen Zeitabstand p₁₂, p₂₂ während eines Betriebsablaufs zur Veränderung einer Heizleistung des Heizelemetns 38' verändern. Der erste periodenbezogene Zeitabstand p₁₂ ist die Sperrzeit d₁₂, geteilt durch die primitive Periodendauer 14. Der zweite periodenbezogene Zeitabstand p₂₂ ist die Sperrzeit d₂₂, geteilt durch die primitive Periodendauer 14.

[0038] Eine dritte Zeitintervall-Schaltart unterscheidet sich von der ersten Zeitintervall-Schaltart nur dadurch, dass beide Schaltelemente 10, 28 auf Durchlass geschaltet werden, während das Heizelement 38' stromlos ist, und d₁₂+D₁₂=0,5 gilt.

[0039] Eine vierte Zeitintervall-Schaltart unterscheidet sich von der ersten Zeitintervall-Schaltart nur dadurch, dass d₁₂+D₁₂ ungleich 0,5 ist.

[0040] Eine fünfte Zeitintervall-Schaltart unterscheidet sich von der zweiten Zeitintervall-Schaltart nur dadurch, dass eines der Schaltelemente 10, 28 in den Sperrzustand geschaltet wird, während eine leitende Verbindung zwischen dem Emitter 46, 60 und dem Kollektor 44, 56 des betreffenden Schaltelements 10, 28 stromlos ist.

[0041] Insbesondere kann die Steuervorrichtung 11 bei einem Betrieb der Kochmuldenvorrichtung die Schaltelemente 10, 28 derart steuern, dass die Schaltelemente 10, 28 in jedem der Zeitintervalle T₁, T₂, ..., T_n in einer der fünf beschriebenen Zeitintervall-Schaltarten geschaltet wird, wobei sich die Zeitintervall-Schaltarten der einzelnen Zeitintervalle T₁, T₂, ..., T_n unterscheiden können.

[0042] Insbesondere kann die Steuervorrichtung 11 bei einem Betrieb der Kochmuldenvorrichtung die Gesamtanzahl n der Zeitintervalle T₁, T₂, ..., T_n, aus denen die Periodendauer 14 besteht, zur Veränderung einer Heizleistung des Heizelements 38' verändern. Ferner kann die Steuervorrichtung 11 bei einem Betrieb der Kochmuldenvorrichtung einen Quotienten zwischen einem der Zeitintervalle T₁, T₂, ..., T_n und der Periodendauer 14 zur Veränderung einer Heizleistung des Heizelements 38' verändern.

[0043] Insbesondere kann bei einem bestimmten Betrieb der Kochmuldenvorrichtung gelten, dass für jedes Zeitintervall T₁, T₂,..., T_n eines Großteils der Zeitintervalle T₁, T₂,..., T_n gilt, dass sich ein Schaltverhalten der beiden Schaltelemente 10, 28 in dem betreffenden Zeitintervall T₁, T₂,..., T_n sich von jedem einzelnen Schaltverhalten der beiden Schaltelemente 10, 28, welches diese in einem Großteil der Zeitintervalle T₁, T₂,..., T_n besitzen, unterscheidet.

[0044] In einem bestimmten Betriebsmodus veranlasst die Steuereinheit 12 das Schaltelement 10 dazu, den Kontakt zwischen dem Kollektor 44 und dem Emitter 46 periodisch herzustellen, wobei das Schaltelement 10 den Kontakt in einer Periodendauer 24 genau ein Mal herstellt und ein Mal unterbricht (Figuren 2 und 4). In diesem Betriebsmodus veranlasst die Steuereinheit 13 das Schaltelement 28 dazu, den Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 periodisch herzustellen, wobei das Schaltelement 28 den Kontakt in der Periodendauer 24 genau ein Mal herstellt und ein Mal unterbricht. Der Kontakt zwischen dem Kollektor 44 und dem Emitter 46 ist während der Periodendauer 24 ununterbrochen während eines Zeitintervalls 71 hergestellt, welches bei dem Beginn der Periodendauer 24 beginnt und kleiner ist als eine Hälfte der Periodendauer 24. Während des Zeitintervalls 71 ist der Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 unterbrochen. Die Periodendauer 24 besteht aus dem Zeitintervall 71 und einem Zeitintervall 72. In dem Zeitintervall 72 ist der Kontakt zwischen dem Kollektor 44 und dem Emitter 46 unterbrochen und der Kontakt zwischen dem Kollektor 56 und dem Emitter 60 hergestellt. In einem weiteren Betriebsmodus bilden die Zeitintervalle 71, 72 jeweils eine Hälfte der Periodendauer 24.

[0045] Figur 6 zeigt eine Leistungskurve 90 des Induktionsheizschaltkreises 26' bei dem Betriebsablauf, eine Leistungskurve 91 des Induktionsheizschaltkreises 26' in dem bestimmten Betriebsmodus und eine Leistungskurve 92 des Induktionsheizschaltkreises 26' in dem weiteren Betriebsmodus. Die Leistungskurven 90 bis 92 sind jeweils geschlossen.

[0046] Ferner umgrenzen die Leistungskurven 90, 91 jeweils eine Fläche. Entlang einer Abszisse 94 ist eine Frequenz, welche für die Leistungskurve 90 das Inverse der Periodendauer 14, also Eins geteilt durch die Periodendauer 14 und welche für die Leistungskurven 91, 92 das Inverse der Periodendauer 24 ist, aufgetragen. An einer Ordinate 96 ist eine von der Spule 38 des Induktionsheizschaltkreises 26' erbrachte Heizleistung abgetragen. Durch eine Variation der Periodendauer 14, der Zeitabstände 20, 22, der Gesamteinschaltzeiten 16, 18 und der Gesamtausschaltzeiten 50, 52 und von Sperrzeiten, welche zwischen die Gesamteinschaltzeiten 16, 18 und die Gesamtausschaltzeiten 50, 52 eingefügt werden können und welche in Figur 3a d₂₁, d₂₂ und d₁₁, d₁₂ genannt wurden und in welchen beide Schaltelemente 10, 28 keinen Kontakt herstellen, ist erreichbar, dass die Spule 38 des Induktionsheizschaltkreises 26' in einer durch einen Punkt der Fläche, die durch die Leistungskurve 90 umrandet wird, beschriebenen Weise funktioniert, und zwar bei einem durch den Punkt der Fläche definierten Wert der Periodendauer 14 eine durch den Punkt der Fläche bestimmte Leistung erbringt. Eine analoge Bedeutung hat diejenige Fläche, die von der Leistungskurve 91 umrandet wird, wobei die Fläche durch eine Variation des Zeitintervalls 71 und der Frequenz entsteht. Für einen bestimmten Wert der Frequenz ist die Leistung, welche die Spule 38 erbringt, bei dem Betriebsablauf verschieden von denjenigen Leistungen, welche die Spule 38 in dem bestimmten Betriebsmodus und in dem weiteren Betriebsmodus erbringt. Für die in Figur 6 dargestellten Leistungskurve 90, 91, 92 ist ein sogenannter Power factor gleich 0,5, wobei der Power factor durch

gegeben ist. Hierbei ist R ein Wert des Widerstands 68, L die Induktivität der Spule 38 und f der Wert der Frequenz.

[0047] Die weiteren Induktionsheizschaltkreise sind baugleich mit dem Induktionsheizschaltkreis 26'. Einer der weiteren Induktionsheizschaltkreise 32 (Figuren 1 und 5) weist Steuereinheiten 34, 35 und Schaltelemente 36, 37 auf, die von den Steuereinheiten 34, 35 bei dem Betriebsvorgang dazu veranlasst werden, zeitlich periodisch mit der Periodendauer 14 elektrische Kontakte herzustellen und zu unterbrechen. Der Induktionsheizschaltkreis 32 und der Induktionsheizschaltkreis 26' sind Teil einer elektronischen Baugruppe, die aus den Induktionsheizschaltkreisen 32, 26' besteht. Dabei funktioniert der Induktionsheizschaltkreis 32 in dem bestimmten oder in dem weiteren Betriebsmodus, wodurch erreicht wird, dass die Spulen 38 der Induktionsheizschaltkreise 26', 32 mit unterschiedlichen Ausgangsleistungen betrieben werden können und die Kochmuldenvorrichtung dabei besonders geräuscharm funktioniert. Dabei kann vorteilhaft vermieden werden, dass die Induktionsheizschaltkreise 26' und 32 mit unterschiedlichen Periodendauern betrieben werden. Unterschiedliche Ausgangsleistungen sind z. B. dann vorteilhaft, wenn mit den Induktionsheizschaltkreisen 32, 26' unterschiedliches Kochgeschirr verschieden erhitzt werden soll.

[0048] In Figur 7 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist jedoch den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der Figur 7 der Buchstabe "a" hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 6, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 6 verwiesen werden kann.

[0049] Figur 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Schaltkreises 26a, und zwar eines Induktionsheizschaltkreises 26'a. Im Gegensatz zu dem Induktionsheizschaltkreis 26', der eine so genannte half-bridge Topologie aufweist, weist der Induktionsheizschaltkreis 26'a eine full-bridge Topologie auf. Der Induktionsheizschaltkreis 26'a umfasst Steuereinheiten 12a, 13a und umfasst ferner zwei weitere Steuereinheiten 74a, 76a. Des Weiteren umfasst der Induktionsheizschaltkreis 26'a zwei zusätzliche Schaltelemente 30a, 31a, welche als Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode ausgebildet sind, und zwei weitere Dioden 78a. Bei einem Betrieb des Induktionsheizschaltkreises 26'a geben die Steuereinheiten 12a und 76a jeweils die Spannung 42 (Figur 3) ab. Bei dem Betrieb geben die Steuereinheiten 13a und 74a die Spannung 58 ab. Die Schaltelemente 10a, 28a, 30a, 31 a sind baugleich.

Bezugszeichen

10	Schaltelement	48	Gate
11	Steuervorrichtung	50	Gesamtausschaltzeit
12	Steuereinheit	52	Gesamtausschaltzeit
13	Steuereinheit	54	Diode
14	Periodendauer	56	Kollektor
16	Gesamteinschaltzeit	58	Spannung
18	Gesamteinschaltzeit	60	Emitter
20	Zeitabstand	62	Diode
22	Zeitabstand	64	Gate
24	Periodendauer	66	Spannungsquelle
26	Schaltkreis	68	Widerstand
26'	Induktionsheizschaltkreis	70	Kondensator
28	Schaltelement	71	Zeitintervall
30	Schaltelement	72	Zeitintervall
31	Schaltelement	74	Steuereinheit
32	Induktionsheizschaltkreis	76	Steuereinheit
34	Steuereinheit	78	Diode
35	Steuereinheit	80	Strom
36	Schaltelement	82	Punkt
37	Schaltelement	84	Punkt
38	Spule	86	Spannung
38'	Heizelement	88	Gerade
40	Kochgeschirrträgerfläche	90	Leistungskurve
42	Spannung	91	Leistungskurve
44	Kollektor	92	Leistungskurve
46	Emitter	94	Abszisse
96	Ordinate
T1	Zeitintervall
T2	Zeitintervall
Tn	Zeitintervall
p12	Zeitabstand
p22	Zeitabstand
d11	Sperrzeit
d21	Sperrzeit
d12	Sperrzeit
d22	Sperrzeit
d1n	Sperrzeit
d2n	Sperrzeit
D11	Kontaktzeit
D21	Kontaktzeit
D12	Kontaktzeit
D22	Kontaktzeit
D1n	Kontaktzeit
D2n	Kontaktzeit

Ansprüche

1. Induktionskochmuldenvorrichtung mit wenigstens einem Schaltelement (10; 10a), mit wenigstens einem ersten Induktionsheizschaltkreis (26'; 26'a), welcher das Schaltelement (10; 10a) und zumindest ein weiteres Schaltelement (28; 28') aufweist, zumindest einer Steuereinheit (12; 12a), welche das Schaltelement (10; 10a) bei wenigstens einem Betriebsvorgang dazu veranlasst, im Wesentlichen zeitlich periodisch einen bestimmten elektrischen Kontakt zwischen einem Kollektor (44; 44a) und einem Emitter (46; 46a) des Schaltelements(28; 28') herzustellen und zu unterbrechen, und eine Steuereinheit (13; 13a), die in dem Betriebsvorgang eine Spannung (58) zwischen einem Gate (64; 64a) und einem Emitter (60; 60a) des weiteren Schaltelements (28; 28a) anlegt, wobei die Spannung (58) derart ausgebildet ist, dass sie einen leitenden Kontakt zwischen einem Kollektor (56) und dem Emitter (60; 60a) des weiteren Schaltelements (28: 28a) immer dann bewirkt, wenn der Kontakt zwischen dem Emitter (46; 46a) und dem Kollektor (44; 44a) des Schaltelements (10; 10a) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (12; 12a) das Schaltelement (10; 10a) bei dem Betriebsvorgang dazu veranlasst, in einer primitiven Periodendauer (14) des im Wesentlichen zeitlich periodischen Herstellens und Unterbrechens des bestimmten elektrischen Kontakts wenigstens zwei Mal den bestimmten elektrischen Kontakt herzustellen.

2. Induktionskochmuldenvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens zwei Gesamteinschaltzeiten (16, 18), während welchen der Kontakt ununterbrochen während der Periodendauer (14) hergestellt ist, sich unterscheiden.

3. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (12; 12a) das Schaltelement (10; 10a) bei dem Betriebsvorgang dazu veranlasst, den Kontakt in wenigstens zwei verschiedenen Zeitabständen (20, 22) herzustellen.

4. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (12; 12a) das Schaltelement (10; 10a) in wenigstens einem Betriebsmodus dazu veranlasst, den Kontakt im Wesentlichen periodisch und zwar genau ein Mal während einer Periodendauer (24) herzustellen.

5. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (12; 12a) dazu vorgesehen ist, das Schaltelement (10; 10a) dazu zu veranlassen, den Kontakt zu unterbrechen, während das Schaltelement (10; 10a) stromlos ist.

6. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch
wenigstens eine Steuervorrichtung (11; 11a), welche dazu vorgesehen ist, das Schaltelement (10; 10a) dazu zu veranlassen, den Kontakt zumindest ein Mal herzustellen oder zu unterbrechen, während ein Heizelement (38'; 38'a) stromlos ist, und ein weiteres Schaltelement (28; 28a) dazu zu veranlassen, einen weiteren Kontakt zumindest ein Mal herzustellen, während das Heizelement (38'; 38'a) Strom führt.

7. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch
wenigstens eine Steuervorrichtung (11; 11 a), welche dazu vorgesehen ist, einen zwischen einer Durchlass-Zeitspanne (D₁₂) des Schaltelements (10; 10a) und einer Durchlass-Zeitspanne (D₂₁) eines weiteren Schaltelements (28; 28a) bestehenden periodenbezogenen Zeitabstand (p₁₂), welcher innerhalb der primitiven Periodendauer (14) besteht, und einen weiteren periodenbezogenen Zeitabstand (p₂₂), der zwischen der Durchlass-Zeitspanne (D₁₂) des Schaltelements (10; 10a) und einer weiteren Durchlass-Zeitspanne (D₂₂) des weiteren Schaltelements (28; 28a) besteht und innerhalb derselben primitiven Periodendauer (14) verstreicht, zur Veränderung einer Heizleistung eines Heizelements (38'; 38'a) zu verändern.

8. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (12; 12a) dazu vorgesehen ist, eine Gesamtanzahl davon, wie oft der Kontakt während der primitiven Periodendauer (14) hergestellt wird, zu verändern.

9. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Steuervorrichtung (11; 11a), welche bei dem Betriebsablauf das Schaltelement (10; 10a) und ein weiteres Schaltelement (28; 28a) derart schaltet, dass die primitive Periodendauer (14) aus wenigstens drei Zeitintervallen (T₁, T₂,..., T_n) besteht, in welchen das Schaltelement (10; 10a) den Kontakt genau ein Mal herstellt und das weitere Schaltelement (28; 28a) einen weiteren Kontakt genau ein Mal herstellt und jedes der Zeitintervalle (T₁, T₂,..., T_n) an einem Zeitpunkt endet, an dem das weitere Schaltelement (28; 28a) den weiteren Kontakt unterbricht.

10. Induktionskochmuldenvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jedes Zeitintervall (T₁, T₂,..., T_n) eines Großteils der Zeitintervalle (T₁, T₂,..., T_n) gilt, dass sich ein Schaltverhalten der beiden Schaltelemente (10, 28; 10a, 28a) in dem betreffenden Zeitintervall (T₁, T₂,..., T_n) sich von einem Schaltverhalten der beiden Schaltelemente (10, 28; 10a, 28a) in einem Großteil der Zeitintervalle (T₁, T₂,..., T_n) unterscheidet.

11. Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuervorrichtung (11; 11a) dazu vorgesehen ist, eine periodenbezogene Zeitdauer wenigstens eines der Zeitintervalle (T₁, T₂,..., T_n) zu verändern.

12. Kochmulde mit einer Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

13. Induktionskochmuldensteuerungsverfahren zur wenigstens teilweisen Steuerung einer Induktionskochmuldenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem im Wesentlichen zeitlich periodisch ein bestimmter elektrischer Kontakt hergestellt und unterbrochen wird und in einer primitiven Periodendauer (14) des im Wesentlichen zeitlich periodischen Herstellens und Unterbrechens des bestimmten elektrischen Kontakts wenigstens zwei Mal der bestimmte elektrische Kontakt hergestellt wird.

Claims

1. Induction hob device having at least one switching element (10; 10a), having at least one first induction heating circuit (26'; 26'a), which has the switching element (10; 10a) and at least one further switching element (28; 28'), at least one control unit (12; 12a) which, during at least one operating process, triggers the switching element (10; 10a), essentially periodically in time, to establish and interrupt a specific electric contact between a collector (44; 44a) and an emitter (46; 46a) of the switching element (28; 28a), and a control unit (13; 13a), which, in the operating process, applies a voltage (58) between a gate (64; 64a) and an emitter (60; 60a) of the further switching element (28; 28a), wherein the voltage (58) is embodied such that it always effects a conducting contact between a collector (56) and the emitter (60; 60a) of the further switching element (28; 28a) if the contact between the emitter (46; 46a) and the collector (44; 44a) of the switching element (10; 10a) is interrupted, characterised in that
during the operating process the control unit (12; 12a) triggers the switching element (10; 10a) to establish the specific electric contact at least twice in a primitive cycle duration (14) of the essentially periodic, in time, establishment and interruption of the specific electric contact.

2. Induction hob device according to claim 1,
characterised in that
at least two overall switch-on times (16; 18), during which the contact is established without interruption during the cycle duration (14), are different.

3. Induction hob device according to one of claims 1 or 2,
characterised in that
during the operating process the control unit (12; 12a) triggers the switching element (10; 10a) to establish the contact in at least two different time intervals (20, 22).

4. Induction hob device according to one of the preceding claims,
characterised in that
in at least one operating mode the control unit (12; 12a) triggers the switching element (10; 10a) to establish the contact essentially periodically, namely exactly once during a cycle duration (24).

5. Induction hob device according to one of the preceding claims,
characterised in that
the control unit (12; 12a) is provided to trigger the switching element (10; 10a) to interrupt the contact while the switching element (10; 10a) has no power.

6. Induction hob device according to one of the preceding claims,
characterised by
at least one control device (11; 11a), which is provided to trigger the switching element (10; 10a) to establish or interrupt the contact at least once, while a heating element (38', 38'a) has no power, and to trigger a further switching element (28; 28a) to establish a further contact at least once, while the heating element (38'; 38'a) conducts current.

7. Induction hob device according to one of the preceding claims,
characterised by
at least one control device (11; 11a) which is provided to modify a cycle-related time interval (p₁₂) existing between a passage time span (D₁₂) of the switching element (10; 10a) and a passage time span (D₂₁) of a further switching element (28; 28a), which time interval (p₁₂) exists within the primitive cycle duration (14), and a further cycle-related time interval (D₂₂), which exists between the passage time span (D₁₂) of the switching element (10; 10a) and a further passage time span (D₂₂) of the further switching element (28; 28a) and elapses within the same primitive cycle duration (14), in order to change a heating power of a heating element (38'; 38'a).

8. Induction hob device according to one of the preceding claims,
characterised in that
the control unit (12; 12a) is provided to modify an overall number with respect to how often the contact is established during the primitive cycle duration (14).

9. Induction hob device according to one of the preceding claims,
characterised by
a control device (11; 11a) which, during the operational sequence, switches the switching element (10; 10a) and a further switching element (28; 28a) such that the primitive cycle duration (14) consists of at least three time intervals (T₁, T₂...., T_n), in which the switching element (10; 10a) establishes the contact exactly once and the further switching element (28; 28a) establishes a further contact exactly once and each of the time intervals (T₁, T₂..., T_n) ends at a point in time at which the further switching element (28; 28a) interrupts the further contact.

10. Induction hob device according to claim 9,
characterised in that
it applies for each time interval (T₁, T₂..., T_n) of a majority of the time intervals (T₁, T₂...,
T_n) that a switching behaviour of the two switching elements (10, 28; 10a, 28a) in the relevant time interval (T₁, T₂..., T_n) differs from a switching behaviour of the two switching elements (10; 28; 10a; 28a) in a majority of the time intervals (T₁, T₂..., T_n).

11. Induction hob device according to one of claims 9 or 10,
characterised in that
the control device (11; 11a) is provided to modify a cycle-related duration of at least one of the time intervals (T₁, T₂..., T_n).

12. Hob having an induction hob device according to one of claims 1 to 11.

13. Induction hob control method for at least partially controlling an induction hob device according to one of claims 1 to 11, in which a specific electric contact is established and interrupted essentially periodically in time and the specific electric contact is established at least twice in a primitive cycle duration (14) of the essentially periodic, in time, establishment and interruption of the specific electric contact.

Revendications

1. Dispositif de plan de cuisson par induction comprenant au moins un élément de commutation (10 ; 10a), comprenant au moins un premier circuit de commutation de chauffage par induction (26' ; 26'a), lequel présente l'élément de commutation (10 ; 10a) et au moins un élément de commutation supplémentaire (28 ; 28'), comprenant au moins une unité de commande (12 ; 12a), laquelle incite l'élément de commutation (10 ; 10a) lors d'au moins une opération de fonctionnement à établir et interrompre, essentiellement de manière temporellement périodique, un contact électrique déterminé entre un collecteur (44 ; 44a) et un émetteur (46 ; 46a) de l'élément de commutation (28 ; 28'), et une unité de commande (13 ; 13a) qui, pendant l'opération de fonctionnement, applique une tension (58) entre une grille (64 ; 64a) et un émetteur (60 ; 60a) de l'élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a), la tension (58) étant réalisée de manière à ce qu'elle cause un contact conducteur entre un collecteur (56) et l'émetteur (60 ; 60a) de l'élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a) à chaque fois que le contact entre l'émetteur (46 ; 46a) et le collecteur (44 ; 44a) de l'élément de commutation (10 ; 10a) est interrompu, caractérisé en ce que
l'unité de commande (12 ; 12a), lors de l'opération de fonctionnement, incite l'élément de commutation (10 ; 10a) pendant une durée d'une période (14) primitive de l'établissement et de l'interruption du contact électrique déterminé, essentiellement temporairement périodiques, à établir au moins deux fois le contact électrique déterminé.

2. Dispositif de plan de cuisson par induction selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'
au moins deux temps de commutation totaux (16, 18), pendant lesquels le contact est établi de manière ininterrompue pendant la durée d'une période (14), sont différents.

3. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l'unité de commande (12 ; 12a) incite l'élément de commutation (10 ; 10a) pendant l'opération de fonctionnement à établir le contact dans au moins deux intervalles de temps (20, 22) différents.

4. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'unité de commande (12 ; 12a) incite l'élément de commutation (10 ; 10a), dans au moins un mode de fonctionnement, à établir le contact essentiellement périodiquement et à savoir exactement une fois pendant une durée d'une période (24).

5. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'unité de commande (12 ; 12a) est ménagée pour inciter l'élément de commutation (10 ; 10a) à interrompre le contact pendant que l'élément de commutation (10 ; 10a) est sans courant.

6. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé par
au moins une unité de commande (11 ; 11a) qui est ménagée pour inciter l'élément de commutation (10 ; 10a) à établir le contact au moins une fois ou à l'interrompre pendant qu'un élément de chauffage (38' ; 38'a) est sans courant, et pour inciter un élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a) à établir un contact supplémentaire au moins une fois pendant que l'élément de chauffage (38' ; 38'a) conduit du courant.

7. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé par
au moins une unité de commande (11 ; 11a) qui est ménagée pour modifier un intervalle de temps (p₁₂), faisant référence à une période, existant entre une durée de passage (D₁₂) de l'élément de commutation (10 ; 10a) et une durée de passage (D₂₁) d'un élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a), lequel intervalle de temps existe pendant la durée d'une période (14) primitive, et un intervalle de temps (p₂₂) supplémentaire, faisant référence à une période, qui existe entre la durée de passage (D₁₂) de l'élément de commutation (10 ; 10a) et une durée de passage (D₂₁) supplémentaire de l'élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a) et qui s'écoule pendant la même durée d'une période (14) primitive, dans le but de modifier une puissance de chauffage d'un élément de chauffage (38' ; 38'a).

8. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'unité de commande (12 ; 12a) est ménagée pour modifier un nombre total de fois d'établissements du contact pendant la durée d'une période (14) primitive.

9. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé par
une unité de commande (11 ; 11a) qui, lors du déroulement du fonctionnement, commute l'élément de commutation (10 ; 10a) et un élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a) de manière à ce que la durée d'une période (14) primitive soit constituée d'au moins trois intervalles de temps (T₁, T₂, ..., T_n), pendant lesquels l'élément de commutation (10 ; 10a) établit le contact exactement une fois et pendant lesquels l'élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a) établit un contact supplémentaire exactement une fois et pendant lesquels chacun des intervalles de temps (T₁, T₂, ..., T_n) se termine à un moment auquel l'élément de commutation supplémentaire (28 ; 28a) interrompt le contact supplémentaire.

10. Dispositif de plan de cuisson par induction selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
pour chaque intervalle de temps (T₁, T₂, ..., T_n) d'une grande partie des intervalles de temps (T₁, T₂, T_n), il est valable qu'un comportement de commutation des deux éléments de commutation (10, 28 ; 10a ; 28a) dans l'intervalle de temps concerné (T₁, T₂, ..., T_n) se distingue d'un comportement de commutation des deux éléments de commutation (10, 28 ; 10a ; 28a) dans une grande partie des intervalles de temps (T₁, T₂, ..., T_n).

11. Dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10,
caractérisé en ce que
le dispositif de commande (11 ; 11 a) est ménagé pour modifier une durée, faisant référence à une période, d'au moins un des intervalles de temps (T₁, T₂, ..., T_n).

12. Plan de cuisson comprenant un dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.

13. Procédé de commande de dispositif de plan de cuisson par induction pour la commande au moins partielle d'un dispositif de plan de cuisson par induction selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel un contact électrique déterminé est établi et interrompu essentiellement de manière temporellement périodique et dans lequel pendant une durée d'une période (14) primitive de l'établissement et de l'interruption essentiellement temporellement périodiques, le contact électrique déterminé est établi au moins deux fois.

Zeichnung