DE19708335A1

DE19708335A1 - Induction heating hotplates on cooking hob

Info

Publication number: DE19708335A1
Application number: DE19708335A
Authority: DE
Inventors: Albert Thomann
Original assignee: THOMANN ELECTRONICS AG
Current assignee: E.G.O. COMMERCIAL ELECTRONICS AG, HERISAU, CH
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1997-03-02
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-03-03
Also published as: CH690891A5; DE19708335B4

Abstract

The induction heating hotplates on a hob are driven with the same basic frequency. Each hotplate has a separate coil and control system. By varying the relative length of each switching period but keeping the basic frequency the same. The hotplates can be close spaced without interference generating feedback problems. The drive period for each induction coil comprises positive and negative pulses, separated by switch-off signals.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektromagnetischen Induktionshei zungen und betrifft ein Verfahren und eine elektrische Schaltung zur Heizlei stungsregulierung für einen Induktionskochherd gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention is in the field of electromagnetic induction tongues and relates to a method and an electrical circuit for Heizlei power regulation for an induction cooker according to the generic terms of independent claims.

Induktionskochherde sind allgemein bekannt. Unter jedem Kochfeld eines Induktionskochherdes befindet sich eine Induktionsspule, welche als Primär spule eines Transformators dient. Als Sekundärspule dient eine metallisches Kochgefäß auf dem Kochfeld, welche sich durch Umsetzen der induzierten elektrischen Energie in Joulsche Wärme erhitzt. Ein solcher Induktionskoch herd hat unter anderem die Vorteile, daß er weder offene Flammen noch heiße Kochplatten aufweist und daß Wärme erst im Kochgefäß erzeugt wird.Induction cookers are well known. One under each hob Induction cooker is an induction coil, which as a primary coil of a transformer is used. A metallic coil serves as the secondary coil Cooking vessel on the hob, which is induced by moving the electrical energy heated in Joule heat. Such an induction cook stove has the advantages, among other things, that it is neither open flames nor has hot plates and that heat is only generated in the cooking vessel.

Zur Regulierung der Heizleistung eines Induktionskochherdes werden haupt sächlich zwei Verfahren angewendet. Beide beruhen auf der Tatsache, daß die Heizleistung umso größer ist, je größer der Spulenstrom ist, und umge kehrt; die Heizleistung wird also über den Spulenstrom geregelt. To regulate the heating power of an induction cooker are at all Basically two procedures are used. Both are based on the fact that the greater the coil current, the greater the heating power, and vice versa returns; the heating power is therefore regulated via the coil current.

In einem ersten bekannten Verfahren zur Leistungsregulierung wird einem elektrischen Schwingkreis, in den die Primärspule in Serie eingebaut ist, eine vom Benützer einstellbare Frequenz aufgezwungen. Stimmt diese Frequenz gerade mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises überein, so ist der Spu lenstrom und damit die Heizleistung maximal. Je mehr die aufgezwungene Frequenz von der Resonanzfrequenz abweicht, umso kleiner wird der Spulen strom und damit die Heizleistung. Dabei werden typischerweise Frequenzen zwischen 20 und 40 kHz gebraucht. Bei Mehrfeld-Induktionskochherden hat dieses Verfahren den Nachteil, daß Wechselstromsignale zweier mit verschie denen Frequenzen betriebener Kochfelder interferieren, wodurch ein unange nehmer Heul- oder Pfeifton entsteht. Um diese störenden Auswirkungen in Grenzen zu halten, müssen daher die Kochfelder einen gewissen Minimal abstand voneinander aufweisen, bspw. mindestens 5 cm. Dies bringt aber den Nachteil mit sich, daß die Kochfelder nicht flächendeckend auf dem Herd angeordnet werden können; auf der Kochzone gibt es also tote Flächen, über denen nicht geheizt werden kann.In a first known method for power regulation, one electrical resonant circuit in which the primary coil is installed in series, one Frequency adjustable by the user. Is this frequency correct? is the same as the resonance frequency of the resonant circuit lenstrom and thus the heating power maximum. The more the imposed Frequency deviates from the resonance frequency, the smaller the coils electricity and thus the heating power. This is typically frequencies between 20 and 40 kHz. With multi-field induction cookers this method has the disadvantage that AC signals differ with two the frequencies of operated hobs interfere, making an uncomfortable pleasant howling or whistling sounds. To avoid these disruptive effects To keep boundaries, the hobs must have a certain minimum have a distance from each other, for example at least 5 cm. But this brings the Disadvantage with itself that the hobs do not cover the entire stove can be arranged; So there are dead areas on the cooking zone, over which cannot be heated.

Ein zweites bekanntes Verfahren zur Leisungsregulierung besteht darin, einen gewissen Anteil an Halbwellen aus einem ein Kochfeld betreibenden Wech selstromsignal herauszunehmen. Dies hat den Nachteil, daß das elektrische Netz ungleichmäßig belastet wird.A second known method for regulating performance is one certain proportion of half-waves from a change operating a hob remove the DC signal. This has the disadvantage that the electrical Network is loaded unevenly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltung zur Heizleistungsregulierung für einen Induktionskochherd zu schaffen, welche die obengenannten Nachteile nicht aufweisen, so daß insbesondere bei meh reren Kochfeldern keine Interferenzen entstehen, ein vollflächiges Heizen möglich ist und das elektrische Netz nicht ungleichmäßig belastet wird. The invention has for its object a method and a circuit to create heating power regulation for an induction cooker, which do not have the disadvantages mentioned above, so that especially with meh There are no interferences in other hobs, full-surface heating is possible and the electrical network is not loaded unevenly.

Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße elektrische Schaltung, wie sie in den unabhängigen Patent ansprüchen definiert sind.The object is achieved by the method according to the invention and the electrical circuit according to the invention, as described in the independent patent claims are defined.

Die Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die Koch felder eines Mehrfeld-Induktionskochherdes mit derselben Anregungsfrequenz synchron anzusteuern, so daß keine Interferenzen entstehen können. Dabei ist die Primärspule eines jeden Kochfeldes in einen elektrischen Schwingkreis eingebaut, welcher durch periodisches Ein- und Ausschalten einer Spannung mit der konstanten Anregungsfrequenz zum Schwingen angeregt wird. Die Heizleistung wird reguliert durch das Verhältnis der Summe von Zeitinter vallen, in denen Spannung angelegt ist, zur Summe von Zeitintervallen, in dem keine Spannung angelegt ist. Ist dieses Zeitintervallverhältnis groß, so ist auch die Heizleistung groß; mit abnehmendem Zeitintervallverhältnis nimmt die Heizleistung ab.The basic idea of the method according to the invention is to cook fields of a multi-field induction cooker with the same excitation frequency to be controlled synchronously so that no interference can arise. Here is the primary coil of every hob in an electrical resonant circuit installed, which by periodically switching on and off a voltage is excited to oscillate at the constant excitation frequency. The Heating output is regulated by the ratio of the sum of time periods vallen, in which voltage is applied, to the sum of time intervals, in to which no voltage is applied. If this time interval ratio is large, then also the heating output large; with decreasing time interval ratio the heating output.

Die erfindungsgemäße elektrische Schaltung besteht aus einem Steuerteil und einem Leistungsteil. Der Leistungsteil führt die benötigte elektrische Energie den Induktionsspulen und schließlich Kochgefäßen auf den Kochfeldern zu, wo sie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Er besteht im wesentlichen aus einer Gleichspannungsversorgung und je einem elektrischen Schwingkreis pro Kochfeld. Jeder dieser elektrischen Schwingkreise enthält die Induktionsspule und außerdem ein Schaltelement, mit welchem die Anschlüsse des elektri schen Schwingkreises an die beiden Pole der Gleichspannungsversorgung schaltbar sind. Der Steuerteil verfügt über einen Taktgeber, welcher die Anre gungsfrequenz für die elektrischen Schaltkreise vorgibt. Ferner verfügt der Steuerteil pro Kochfeld über Einstellmittel, mit welchen der Benützer die Heizleistung einstellen kann, und über Steuermittel, mit welchen das Ein- und Ausschalten der Schaltelemente im Leistungsteil gesteuert wird. The electrical circuit according to the invention consists of a control part and a power section. The power section carries the required electrical energy the induction coils and finally cooking pots on the hobs, where it is converted into thermal energy. It essentially consists of a DC voltage supply and one electrical resonant circuit each Cooktop. Each of these electrical resonant circuits contains the induction coil and also a switching element with which the connections of the electri oscillating circuit to the two poles of the DC voltage supply are switchable. The control section has a clock, which is the address frequency for the electrical circuits. Furthermore, the Control part per hob via setting means with which the user uses the Can adjust heating power, and control means with which the input and Switching off the switching elements in the power section is controlled.

Die Erfindung ermöglicht die Konstruktion und den Betrieb von Mehrfeld- Induktionskochherden, bei denen die Kochfelder einzeln betrieben werden können, aber trotzdem keine Interferenztöne erzeugt werden. Sie erlaubt eine echt flächendeckende Anordnung der Kochfelder, wodurch ein Großkochfeld gebildet wird. Dadurch wird die Kochzone optimal ausgenützt. Es kann bspw. eine Vielzahl verschiedener Pfannen auf dem Großkochfeld zwecks Warmhal tung der darin enthaltenen Speisen abgestellt werden.The invention enables the construction and operation of multi-field Induction cookers in which the hobs are operated individually can, but still no interference tones are generated. It allows one Really comprehensive arrangement of the cooktops, creating a large cooktop is formed. The cooking zone is thus optimally used. For example, a variety of different pans on the large hob for the purpose of warmhal tion of the dishes contained therein can be turned off.

Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren detailliert beschrieben. Dabei zeigen:Below are some embodiments of the invention with reference to Figures described in detail. Show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfin dungsgemäßen elektrischen Schaltung, Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of OF INVENTION to the invention the electric circuit,

Fig. 2 ein Schema einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung eines Kochfeldes, Fig. 2 is a diagram of an electrical circuit according to the invention a cooking hob,

Fig. 3-5 schematische zeitliche Verläufe von Strömen durch eine Primärspule eines erfindungsgemäßen elektri schen Schwingkreises bei verschiedenen Heizleistungen und Fig. 3-5 schematic time courses of currents through a primary coil of an electrical resonance circuit's rule at different heating powers and

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf eine Kochzone eines Induktionskochherdes mit einer erfindungsgemäßen Heizleistungsregulierung. Fig. 6 is a schematic plan view of a cooking zone of an induction cooker with a heating power regulation according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsge mäßen elektrischen Schaltung für einen mit n (n = 1, 2,. . .) Kochfeldern 1.1, . . ., 1.n ausgestatteten Induktionskochherd. Dabei ist links ein Steuerteil 2 und rechts ein Leistungsteil 3 schematisch dargestellt. Fig. 1 shows a block diagram of an embodiment of a erfindungsge MAESSEN electrical circuit for an n (n = 1, 2 ,...) Hobs 1.1. . ., 1 .n equipped induction cooker. A control section 2 is shown schematically on the left and a power section 3 on the right.

Der Leistungsteil 3 führt die benötigte elektrische Energie den Kochfeldern 1.1, . . ., 1.n zu, wo sie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Die zum Heizen benötigte elektrische Spannung U wird von einer Spannungsversorgung 4, welche vorzugsweise aus dem öffentlichen Dreiphasenstromnetz und einem Gleichrichter besteht, geliefert; die Spannung U beträgt beispielsweise 600 V. Auf Einzelheiten von elektrischen Schaltungen der Kochfelder 1.1,. . ., 1.n wird weiter unten anläßlich von Fig. 2 eingegangen.The power section 3 carries the required electrical energy to the hobs 1.1 . . ., 1 .n to where it is converted into thermal energy. The electrical voltage U required for heating is supplied by a voltage supply 4 , which preferably consists of the public three-phase power network and a rectifier; the voltage U is, for example, 600 V. On details of electrical circuits of the hob 1.1. . ., 1. n is discussed below on the occasion of FIG. 2.

Mit dem Steuerteil 2 werden die Heizleistungen der verschiedenen Kochfelder reguliert. Für jedes Kochfeld 1.1,. . ., 1.n sind im Steuerteil 2 Steuermittel 5.1, . . ., 5.n vorhanden, welche auf den Leistungsteil 3 einwirken und ihn steuern. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bestehen die Steuermittel 5.1,. . ., 5.n aus je einem Zähler 6.1,. . ., 6.n und je einem Dekodierer 7.1,. . ., 7.n. Ferner sind im Steuerteil 2 Einstellmittel 8 vorhanden, mit welchen der Benützer die Heizlei stung einstellen kann und welche direkt oder indirekt auf die Steuermittel 5.1, . . ., 5.n einwirken. Solche Einstellmittel 8 können beispielsweise Potentiometer 9.1,. . ., 9.n sein. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 versorgt ein Mikroprozes sor 10 die Steuermittel 5.1,. . ., 5.n bzw. die Dekodierer 7.1,. . ., 7.n mit den für die Steuerung nötigen Daten. Der Mikroprozessor 10 kann auch andere Funk tionen übernehmen, wie beispielsweise eine Kontrolle der Kochfelder 1.1, . . ., 1.n oder eine Änderung der gemeinsamen Anregungsfrequenz. Ein Taktgeber (Clock) 11 liefert ein Taktsignal zur Synchronisierung der Steuermittel 5.1,. . ., 5.n; er ist in Fig. 1 separat eingezeichnet, kann aber auch im Mikroprozessor 10 integriert sein. Der Steuerteil 2 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einzel nen Komponenten bestehen oder als ein einziges programmierbares logisches Bauelement, vorzugsweise als programmierbare Feldlogik ("Programmable Array Logic", PAL), ausgebildet sein.With the control part 2 the heating powers of the different hobs are regulated. For each hob 1.1. . ., 1. n are in the control part 2 control means 5.1,. . ., 5 .n available, which act on the power section 3 and control it. In the embodiment of Fig. 1, the control means 5.1 ,. . ., 5. n each from a counter 6.1 ,. . ., 6. n and one decoder 7.1 ,. . ., 7. n. In the control part 2 there are also setting means 8 with which the user can set the heating power and which can be directly or indirectly on the control means 5.1 ,. . ., 5 .n act. Such setting means 8 can, for example, potentiometers 9.1. . ., 9. n. In the exemplary embodiment of FIG. 1, a microprocessor 10 supplies the control means 5.1,. . ., 5. n or the decoders 7.1 ,. . ., 7. n with the data necessary for the control. The microprocessor 10 can also take over other functions, such as checking the hob 1.1 . . ., 1 .n or a change in the common excitation frequency. A clock generator 11 provides a clock signal for synchronizing the control means 5.1. . ., 5. n; it is shown separately in FIG. 1, but can also be integrated in the microprocessor 10 . The control part 2 can, as shown in FIG. 1, consist of individual components or be designed as a single programmable logic component, preferably as programmable field logic ("Programmable Array Logic", PAL).

In Fig. 2 ist schematisch ein Beispiel einer elektrischen Schaltung 12 eines Kochfeldes 1 dargestellt. Ein zentrales Element einer solchen Schaltung 12 ist eine Induktionsspule 13, mittels welcher elektrische Energie in einem Kochge fäß 14 induziert wird, wo sie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Die Induk tionsspule 13 ist in einen elektrischen Schwingkreis 12 eingebaut, welcher mindestens einen Kondensator 15, 16 und mindestens ein Schaltelement 17 aufweist. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist der Schwingkreis 12 eine brüc kenähnliche Schaltung; der Schwingkreis 12 weist zwei in Serie geschaltete Kondensatoren - einen ersten Kondensator 15 und einen zweiten Kondensator 16 - auf, und das Schaltelement 17 besteht im wesentlichen aus zwei in Serie geschalteten Transistoren - einem ersten Transistor 18 und einem zweiten Transistor 19. Die Induktionsspule 13 liegt zwischen den zwei Transistoren 18, 19 und den zwei Kondensatoren 15, 16, wobei sich ein Spulenanschluß 20 zwischen den Transistoren 18, 19 und ein Spulenanschluß 21 zwischen den Kondensatoren 15, 16 befindet. Der elektrische Schwingkreis 12 kann auch anders ausgebildet sein; verschiedene Schaltungen hierfür sind bekannt.In FIG. 2, an example of an electrical circuit 12 is shown a cooktop 1 schematically. A central element of such a circuit 12 is an induction coil 13 , by means of which electrical energy is induced in a cooking vessel 14 , where it is converted into thermal energy. The induction coil 13 is installed in an electrical resonant circuit 12 which has at least one capacitor 15 , 16 and at least one switching element 17 . In the embodiment of Fig. 2, the resonant circuit 12 is a bridge-like circuit; the resonant circuit 12 has two capacitors connected in series - a first capacitor 15 and a second capacitor 16 - and the switching element 17 essentially consists of two transistors connected in series - a first transistor 18 and a second transistor 19 . The induction coil 13 lies between the two transistors 18 , 19 and the two capacitors 15 , 16 , with a coil connection 20 between the transistors 18 , 19 and a coil connection 21 between the capacitors 15 , 16 . The electrical resonant circuit 12 can also be designed differently; various circuits for this are known.

Anhand der Fig. 3 und 4 wird eine bevorzugte Variante des erfindungs gemäßen Verfahrens zur Regulierung der Heizleistung erläutert. Dargestellt ist jeweils, als Funktion der Zeit, der Strom I durch die Primärspule 13 und, als Kurven 22 bzw. 23, die Zustände der beiden Transistoren 18 bzw. 19 eines Schaltelementes 17; dabei bedeutet Zustand 0, daß der entsprechende Transi stor sperrt, und Zustand 1, daß der entsprechende Transistor leitet. Die Heiz leistung nimmt mit zunehmendem Spulenstrom I zu und umgekehrt. 3 and 4 show a preferred variant of the process according proper is described for regulating the heating power with reference to FIGS.. It is shown, as a function of time, the current I through the primary coil 13 and, as curves 22 and 23 , the states of the two transistors 18 and 19 of a switching element 17 ; state 0 means that the corresponding transistor blocks, and state 1 that the corresponding transistor conducts. The heating power increases with increasing coil current I and vice versa.

Durch periodisches Schalten des Schaltelementes 17 wird der elektrische Schwingkreis 12 zu Schwingungen angeregt. Dem Schwingkreis 12 wird also eine Schwingung aufgezwungen, so daß die Schwingungsfrequenz gleich der Schaltfrequenz ist. Die Schaltfrequenz beträgt beispielsweise 20 kHz und ist vorzugsweise nicht identisch mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises 12, welche beispielsweise 15 kHz beträgt. Die Schwingungsfrequenz ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für alle Kochfelder 1.1, . . ., 1.n eines Induk tionskochherdes gleich, um störende Interferenzen zu vermeiden; in einem be kannten, eingangs erwähnten Verfahren wird sie hingegen für jedes Kochfeld individuell zwecks Heizleistungsregulierung verändert. Nach einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Schwingungsfrequenz zeitlich konstant.The electrical oscillating circuit 12 is excited to oscillate by periodically switching the switching element 17 . An oscillation is thus forced onto the oscillating circuit 12 so that the oscillation frequency is equal to the switching frequency. The switching frequency is 20 kHz, for example, and is preferably not identical to the resonance frequency of the oscillating circuit 12 , which is 15 kHz, for example. The oscillation frequency is according to the inventive method for all hobs 1.1 . . ., 1 .n an induction cooker to avoid annoying interference; in a known process mentioned at the outset, however, it is changed individually for each hob for the purpose of heating power regulation. According to a preferred variant of the method according to the invention, the oscillation frequency is constant over time.

Durch die Zustände des Schaltelementes 17 wird eine Schwingungsperiode T des Schwingkreises 12 unterteilt in erste Zeitintervalle T₁′, . . ., T_p′ (p = 1, 2, . . .), in denen Spannung U am Schwingkreis 12 angelegt ist, und in zweite Zeit intervalle T₁′′, . . ., T_q′′ (q = 1, 2,. . .), in denen keine Spannung angelegt ist:Due to the states of the switching element 17 , an oscillation period T of the oscillating circuit 12 is divided into first time intervals T 1 ',. . ., T _p '(p = 1, 2,...), In which voltage U is applied to the resonant circuit 12 , and in second time intervals T₁'',. . ., T _q ′ ′ (q = 1, 2, ...), in which no voltage is applied:

T = T₁′+ . . . + T_p′ + T₁′′ + . . . + T_q′′.T = T₁ '+. . . + T _p ′ + T₁ ′ ′ +. . . + T _q ′ ′.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Heizleistung reguliert durch das Verhältnis der Summe (T₁′+ . . . + T_p′) der ersten Zeitintervalle zur Summe (T₁′′ + . . . + T_q′′) der zweiten Zeitintervalle. In Fig. 3 ist dieses Zeitintervall verhältnis (T₁′ + . . . + T_p′)/(T₁′′ + . . . + T_q′′) groß, beispielsweise gleich 15; dies führt zu einer großen Heizleistung von fast 100% des maximal mögli chen Wertes. In Fig. 4 ist das Zeitintervallverhältnis (T₁′+ . . . + T_p′)/(T₁′′ + . . . + T_q′′) kleiner als in Fig. 3, beispielsweise gleich 0.7; dies führt zu einer kleineren Heizleistung als im Fall von Fig. 3. In the method according to the invention, the heating power is regulated by the ratio of the sum (T 1 ′ +... + T _p ′) of the first time intervals to the sum (T ₁ ′ + +.. + T _q ′ ′) of the second time intervals. In Fig. 3, this time interval ratio (T₁ '+... + T _p ') / (T₁ '' +... + T _q '') is large, for example equal to 15; this leads to a large heating capacity of almost 100% of the maximum possible value. In Fig. 4, the time interval ratio (T₁ '+... + T _p ') / (T₁ '' +... + T _q '') is smaller than in Fig. 3, for example 0.7. this leads to a smaller heating output than in the case of FIG. 3.

Anhand des Beispiels von Fig. 4 wird nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Regulierung der Heizleistung detaillierter beschrieben. Zum willkürlich gewählten Zeitpunkt t = 0 werde der erste Transistor 18 auf "Durchlaß" geschaltet, und der zweite Transistor 19 sperre. Der zweite Kondensator 16 wird dabei aufgeladen, und der Spulenstrom I nimmt zunächst zu. Je nach dem, wie lange dieses erste Zeitintervall T₁′ mit angelegter Spannung U an dauert, kann der Spulenstrom I ein Maximum überschreiten und wieder ab nehmen, was in Fig. 4 nicht der Fall ist. Wenn nun der erste Transistor 18, beispielsweise nach T₁′ = 10 µs, auf "Sperren" geschaltet wird, nimmt der Spu lenstrom I in einem zweiten Zeitintervall T₁′′ ohne angelegte Spannung ab. Kurz nach dem Ausschalten des ersten Transistors 18, beispielsweise nach einem zweiten Zeitintervall von T₁′ = 2 µs, wird der zweite Transistor 19 auf "Durchlaß" geschaltet. Nun beginnt sich der zweite Kondensator 16 zu ent laden und der erste Kondensator 15 aufzuladen; der Spulenstrom I nimmt bis auf Null ab und nimmt in umgekehrter Richtung, d. h. mit negativem Vor zeichen, wieder zu. Auch dieser negative Strom I kann, aber muß nicht, ein Maximum erreichen danach wieder abnehmen. Wenn nun, beispielsweise nach einem ersten Zeitintervall von T₂′= 10 µs, der zweite Transistor 19 auf "Sper ren" geschaltet wird, folgt ein längeres zweites Zeitintervall von beispielsweise T₂′′ = 28 µs, in dem keine Spannung am Schwingkreis 12 angelegt ist. Dieses zweite Zeitintervall T₂′′ wird beendet, indem erste Transistor 18 auf "Durch laß" geschaltet wird. Damit beginnt eine neue Schwingungsperiode, in welcher sich die beschriebenen Vorgänge wiederholen.The method according to the invention for regulating the heating output will now be described in more detail using the example of FIG. 4. At the arbitrarily selected point in time t = 0, the first transistor 18 is switched to "pass" and the second transistor 19 is blocked. The second capacitor 16 is charged and the coil current I initially increases. Depending on how long this first time interval T 1 'with applied voltage U on, the coil current I may exceed a maximum and decrease again, which is not the case in FIG. 4. If now the first transistor 18 , for example after T₁ '= 10 µs, is switched to "lock", the coil lenstrom I decreases in a second time interval T₁''without applied voltage. Shortly after switching off the first transistor 18 , for example after a second time interval of T 1 '= 2 microseconds, the second transistor 19 is switched to "pass". Now the second capacitor 16 begins to charge and charge the first capacitor 15 ; the coil current I decreases to zero and increases in the opposite direction, ie with a negative sign, again. This negative current I can, but need not, reach a maximum thereafter decrease again. If now, for example after a first time interval of T₂ '= 10 µs, the second transistor 19 is switched to "Sper ren", a longer second time interval follows, for example T₂''= 28 µs, in which no voltage is applied to the resonant circuit 12 . This second time interval T₂ '' is ended by the first transistor 18 is switched to "let through". This starts a new oscillation period in which the processes described are repeated.

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Heizleistung im wesentlichen durch das Schalten des ersten Transistors 18 auf "Durchlaß" bzw. des zweiten Tran sistors 19 auf "Sperren" reguliert. Je später der erste Vorgang bzw. je früher der zweite Vorgang innerhalb der Schwingungsperiode T erfolgt, umso kleiner ist die Heizleistung. Die beiden ersten Zeitintervalle T₁′, T₂′ bzw. die beiden zweiten Zeitintervalle T₁′′, T₂′′ brauchen nicht gleich groß zu sein. In this embodiment, the heating power is essentially regulated by switching the first transistor 18 to "pass" or the second transistor 19 to "lock". The later the first process or the earlier the second process takes place within the oscillation period T, the smaller the heating output. The first two time intervals T₁ ', T₂' and the two second time intervals T₁ '', T₂ '' need not be the same size.

Fig. 5 zeigt eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regulierung der Heizleistung. Vom in Fig. 4 beschriebenen Verfahren unter scheidet es sich dadurch, daß die Heizleistung nur durch das Schalten des ersten Transistors 18 auf "Durchlaß" reguliert wird, während der zweite Tran sistor 19 für alle Heizleistungen gleich geschaltet wird. Dieses Beispiel zeigt auch, daß die ersten Zeitintervalle T₁′ bzw. T₂′′, in denen der erste Transistor 18 bzw. der zweite Transistor 19 auf "Durchlaß" geschaltet sind, nicht gleich groß zu sein brauchen. Fig. 5 shows another variant of the inventive method for controlling the heating power. From the process described in Fig. 4, it differs in that the heating power is regulated only by switching the first transistor 18 to "pass", while the second transistor 19 is switched the same for all heating powers. This example also shows that the first time intervals T₁ 'and T₂'', in which the first transistor 18 and the second transistor 19 are switched to "pass" need not be the same size.

Fig. 6 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Kochzone 24 eines Induk tionskochherdes mit einer erfindungsgemäßen Heizleistungsregulierung. Auf der Kochzone 24 befinden sich bspw. zwei kreisförmige Kochfelder 1.1, 1.2 und vier rechteckförmige Kochfelder 1.3-1.6. Die hier als Beispiel gezeigte Anordnung der zwei kreisförmigen Kochfelder 1.1, 1.2 ist aus konventionellen Induktionskochherden bekannt. Die kreisförmigen Kochfelder 1.1, 1.2 haben einen relativ großen Abstand d₁ voneinander, bspw. d₁ = 5 cm. Die vier rechteckigen Kochfelder 1.3-1.6 haben jedoch eine Anordnung, welche speziell durch die vorliegende Erfindung begünstigt wird. Sie sind flächendeckend angeordnet, und ihr gegenseitiger Abstand d₂ ist im Vergleich mit konventio nellen Induktionskochherden klein, bspw. d₂ = 1 cm. Wegen ihres vernachläs sigbar kleinen Abstandes d₂ und ihrer rechteckigen Form bilden die vier rechteckigen Kochfelder 1.3-1.6 zusammen ein Großkochfeld 25, welches vollflächig beheizbar ist. Selbstverständlich bleiben die vier rechteckigen Kochfelder 1.3-1.6 trotzdem individuell ansteuerbar. Vorteilhafterweise wer den die zwei kreisförmigen Kochfelder 1.1, 1.2 von einer (nicht eingezeichne ten) ersten Spannungsversorgung und die vier rechteckigen Kochfelder 1.3-1.6 von einer (nicht eingezeichneten) zweiten Spannungsversorgung gespiesen. Selbstverständlich können die Kochfelder auch anders angeordnet werden. Beispielsweise könnten die zwei kreisförmigen Kochfelder 1.1, 1.2 durch vier weitere rechteckige Kochfelder ersetzt werden, die vier rechteckigen Kochfel der 13-1.6 durch zwei weitere kreisförmige, etc. Fig. 6 shows a schematic plan view of a cooking zone 24 of an induction cooker with a heating power regulation according to the invention. On the cooking zone 24 there are, for example, two circular hobs 1.1 , 1.2 and four rectangular hobs 1.3-1.6 . The arrangement of the two circular cooktops 1.1 , 1.2 shown here as an example is known from conventional induction cookers. The circular hobs 1.1 , 1.2 have a relatively large distance d₁ from each other, for example. D₁ = 5 cm. However, the four rectangular hobs 1.3-1.6 have an arrangement which is particularly favored by the present invention. They are arranged across the board, and their mutual distance d₂ is small compared to conventional induction cookers, for example. D₂ = 1 cm. Because of their negligible distance d₂ and their rectangular shape, the four rectangular cooktops 1.3-1.6 together form a large cooktop 25 , which can be heated over the entire surface. Of course, the four rectangular hobs 1.3-1.6 can still be controlled individually. Advantageously, who supplied the two circular hobs 1.1 , 1.2 from a (not shown) first power supply and the four rectangular hobs 1.3-1.6 from a (not shown) second power supply. Of course, the hobs can also be arranged differently. For example, the two circular hobs 1.1 , 1.2 could be replaced by four further rectangular hobs, the four rectangular hobs of 13-1.6 by two further circular ones , etc.

Der elektrische Schwingkreis 12 und das Schaltelement 17 können auch an ders aufgebaut sein als in Fig. 1 dargestellt. Es sind komplexere, aber auch einfachere Varianten mit beispielsweise nur einem Kondensator und einem Transistor möglich. Es ist für die Erfindung nicht nötig, daß der elektrische Schwingkreis 12 mit dem Schaltelement 17, wie anläßlich der obigen Ausfüh rungsbeispiele beschrieben, als Wechselrichter wirken. Wesentlich für die Erfindung ist, daß über das Schaltelement 17 eine periodische Veränderung des Spulenstroms I bewirkt und die Heizleistung beeinflußt wird.The electrical resonant circuit 12 and the switching element 17 can also be constructed differently from that shown in FIG. 1. More complex, but also simpler variants with, for example, only one capacitor and one transistor are possible. It is not necessary for the invention that the electrical resonant circuit 12 with the switching element 17 , as described on the occasion of the above exemplary embodiments, act as an inverter. It is essential for the invention that the switching element 17 causes a periodic change in the coil current I and the heating power is influenced.

Claims

1. A method for regulating the heating power of an induction cooker, the hobs ( 1.1 ,..., 1 .n) are each equipped with an electrical resonant circuit ( 12 ) in which an induction coil ( 13 ) is installed, characterized in that by periodically switching on and off a voltage (U) the electrical oscillating circuits ( 12 ) are excited to oscillate and an oscillation period (T) is divided into first time intervals (T₁ ',..., T _p '), in which voltage (U) is applied to the resonant circuit ( 12 ), and in second time intervals (T₁ '',..., T _q ''), in which no voltage is applied, where the excitation frequency is the same for all resonant circuits ( 12 ), and that the heating power is regulated by changing the ratio ses the sum (T₁ '+... + T _p ') of the first time intervals to the sum (T₁ '' +... + T _q '') of the second time intervals.

2. The method according to claim 1, characterized in that the chip voltage (U) several times within one oscillation period (T) is turned off.

3. The method according to claim 2, characterized in that alternating positive and negative voltage (+/- U) is applied to the induction coil ( 13 ) within an oscillation period (T).

4. The method according to claim 3, characterized in that positive voltage (+ U) is applied to the induction coil ( 13 ) and then switched off again within an oscillation period (T), and then negative voltage (-U) to the induction coil ( 13 ) and then switched off again.

5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that when switching on and off the voltage (U) the switching fre quenz is constant over time.

6. Circuit for performing the method according to one of claims 1-5, with a control section ( 2 ) and a power section ( 3 ), the power section ( 3 ) from a voltage supply ( 4 ) and one electrical resonant circuit ( 12 ) each Hob ( 1.1,... , 1. n) and each electrical resonant circuit ( 12 ) has an induction coil ( 13 ) and a switching element ( 17 ) with which connections of the electrical resonant circuit can be connected to and disconnected from the voltage supply ( 4 ) are, characterized in that the control part ( 2 ) via setting means ( 8 ), with which a user can set the heating output, and for each hob ( 1.1 ,..., 1 .n) via control means ( 5.1 , .. ., 5. n), with which the switching on and off of the switching elements ( 17 ) in the power section ( 3 ) is controlled, and that the control section ( 2 ) has a clock generator ( 11 ) whose clock signal for synchronizing the control means ( 5.1, ... , 5. n) serves.

7. Circuit according to claim 6, characterized in that the control means ( 5.1 ,..., 5 .n) each from a counter ( 6.1, ...., 6. n) and a de-encoder ( 7.1, ... , 7. n) per hob ( 1.1, ... , 1. n).

8. A circuit according to claim 6 or 7, characterized in that the adjusting means ( 8 ) each from a potentiometer ( 9.1, ... , 9. n) per hob ( 1.1, ... , 1. n) and a microprocessor ( 10 ) exist.

9. Circuit according to one of claims 6-8, characterized in that each electrical resonant circuit ( 12 ) has at least one induction coil ( 13 ), at least one capacitor ( 15 , 16 ) and at least one switching element ( 17 ).

10. A circuit according to claim 9, characterized in that it has two capacitors ( 15 , 16 ) connected in series, that the switching element ( 17 ) consists of two transistors ( 18 , 19 ) connected in series and that an induction coil ( 13 ) between the two transistors ( 18 , 19 ) and the two capacitors ( 15 , 16 ), with a coil connection ( 20 ) between the transistors ( 18 , 19 ) and a coil connection ( 21 ) between the capacitors ( 15 , 16 ) located.

11. Circuit according to one of claims 6-10, characterized in that the control part ( 2 ) is designed as a programmable field logic ("Programma ble Array Logic", PAL).

12. Multi-field induction cooker, operable with the method according to claim 1, characterized in that several cooktops ( 1.3-1.6 ) are arranged area-wide and together form a large cooking field ( 25 ).