[发明专利]用于调整感应加热装置的加热功率输出的方法及相应的感应加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整感应加热装置的加热功率输出的方法，以及涉及相关联的感应加热装置。

背景技术

在感应加热装置中，感应加热线圈产生磁交变场，所述磁交变场在要加热的和具有由铁磁材料组成的底部的蒸煮器中感应涡流，导致退磁损失，因此加热蒸煮器。

感应加热线圈是包括感应加热线圈和一个或多个电容器的谐振电路的组件。感应加热线圈通常处于具有相关联的铁氧体芯的平坦的、螺旋缠绕的线圈的形式并且例如布置在感应蒸煮炉圈的玻璃陶瓷表面下。结合要加热的蒸锅，感应加热线圈在这种情况下形成谐振电路的感应和电阻部分。

为了控制或激发谐振电路，在50Hz或60Hz的电源频率时的低频电源交流电压首先被整流，并且接着通过半导体开关被转换为较高频率的激发信号。通常，激发信号是频率在从20kHz至50kHz的范围中的方波电压。用于产生激发信号的电路也被称为(频率)转换器。

对于调整感应加热装置的加热功率输出，不同的方法是已知的。

在第一方法中，激发信号或方波电压的频率根据要输出的加热功率或预期的功率消耗被改变。用于调整加热功率输出的该方法利用以下事实，即当谐振电路在其谐振频率被激发时，这导致最大的加热功率输出。激发信号的频率与谐振电路的谐振频率之间的差越大，加热功率输出越低。

但是，如果感应加热装置具有多个谐振电路，例如如果感应加热装置形成具有不同感应蒸煮点的感应蒸煮炉圈，并且为谐振电路设定不同的加热功率，通过激发信号的不同频率的差拍变频可能引起差频，并且这可能导致干扰噪声。

避免由这样的差频引起的干扰噪声的用于加热功率调整的一种方法是在恒定激发频率时对激发信号的脉冲宽度调制，在该恒定激发频率时，加热功率的均方根值通过改变激发信号的脉冲宽度而设定。但是，通过在恒定激发频率时改变脉冲宽度的这种均方根值控制导致在半导体开关中高的接通和关断电流，因此导致宽带、高能干扰频谱。

DE 26 11 489 A1和EP 0 188 980 B1分别公开了具有可调加热功率输出的感应加热装置，其中磁放大器的有效电感被改变以调整加热功率输出。感应加热线圈和磁放大器是彼此分开的组件，并形成感应分压器，其分配比变化以调整加热功率输出。

发明内容

本发明所基于的目的是，提供一种用于调整感应加热装置的加热功率输出的方法，以及相关联的感应加热装置，其允许在比较小的干扰频谱的情况下且在没有干扰噪声或降低的干扰噪声的情况下可靠地调整加热功率输出。

本发明通过具有权利要求1的特征的方法和通过具有权利要求5的特征的感应加热装置实现该目的。

优选的实施方式是从属权利要求的主题，其措辞因此通过引用被包括在说明书的主题中，以便避免不必要的重复。

想根据本发明的方法中，包括至少一个具有感应加热线圈的谐振电路的感应加热装置的加热功率输出或加热功率通过改变至少一个谐振电路的谐振频率而调整。谐振电路的谐振频率的变化导致：在谐振电路的激发信号的频率保持恒定时，谐振频率和激发信号的频率之间的差被改变，因此改变加热功率输出。如果谐振频率在激发频率的方向上被改变，也就是说，频率差减小，则加热功率输出增加，否则则减少。

谐振电路的谐振频率通过改变感应加热线圈或谐振电路的感应组件而变化。感应加热线圈因此形成磁放大器。磁放大器通常是电子组件，其有效电感能通过控制信号而被改变。为了改变其电感，磁放大器或感应加热线圈通过控制电流而被控制。

在一个改进中，其频率为恒定的周期性激发信号应用于谐振电路。通过示例的方式，恒定频率可从从20kHz至50kHz的频率范围中选择。优选地，激发信号是方波电压信号，其占空比是恒定的。为了这种情形，加热功率输出或加热功率排他地通过谐振电路的谐振频率的合适的变化被调整。

根据本发明的具有可调加热功率输出的感应加热装置包括至少一个谐振电路，其包括感应加热线圈。根据本发明，加热功率调整装置被提供，其被设计以改变谐振电路的谐振频率，用以调整加热功率输出，其方式是，通过控制电流改变感应加热线圈的感应组件。

感应加热线圈优选形成磁放大器，其为了改变其电感而通过控制电流被控制。与感应加热线圈关联的铁氧体芯优选地被提供用于场引导，并且控制绕组布置在所述铁氧体芯上，其中控制信号被施加于控制绕组以调整磁放大器的电感。

在一个改进中，感应加热装置包括(频率)转换器，其被设计以施加周期性激发信号给谐振电路，所述周期性激发信号的频率和/或占空比是恒定的。