PROCEDIMIENTO PARA EVITAR O REDUCIR SONIDO INTERFERENTE EN UN CIRCUITO CONVERTIDOR CON FUNCIONAMIENTO SIMULTÁNEO DE VARIAS SALIDAS.

Procedimiento para el funcionamiento de un circuito convertidor con al menos dos salidas,

que están unidas respectivamente a una carga, en particular respectivamente a una bobina de inducción (I1, I2), trabajando una primera de las salidas (I1) con una primera frecuencia de conmutación (f1) y al mismo tiempo una segunda de las salidas (I2), con una segunda frecuencia de conmutación (f2) distinta de la primera, de manera que se genera sonido interferente a una frecuencia (fS), que es el resultado de una superposición de la primera frecuencia de conmutación (f1) con la segunda frecuencia de conmutación (f2), caracterizado por que el circuito convertidor trabaja de tal manera que la frecuencia (fS) del sonido interferente es mayor que una segunda frecuencia límite (g2), determinándose la segunda frecuencia límite (g2) mediante una intersección del sonido interferente con el trazado de un umbral de audición (H)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/052755.

Solicitante: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERATE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: CARL-WERY-STRASSE 34 81739 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: LLORENTE GIL,SERGIO, LORENTE PEREZ,ALFONSO, MONTERDE AZNAR,FERNANDO, BURDIO PINILLA,JOSE MIGUEL, BARRAGAN PEREZ,LUIS ANGEL, HERNANDEZ BLASCO,PABLO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 2 de Noviembre de 2004.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02M1/44 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02M APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE ALTERNA, DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE CONTINUA O DE CORRIENTE CONTINUA EN CORRIENTE CONTINUA Y UTILIZADOS CON LAS REDES DE DISTRIBUCION DE ENERGIA O SISTEMAS DE ALIMENTACION SIMILARES; TRANSFORMACION DE UNA POTENCIA DE ENTRADA EN CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA EN UNA POTENCIA DE SALIDA DE CHOQUE; SU CONTROL O REGULACION (transformación de la corriente o de la tensión especialmente adaptada para su uso en los relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/02; sistemas de regulacion de variables eléctricas o magnéticas en general, p. ej. utilizando transformadores, reactancias o bobinas de choque, combinacion de tales sistemas con convertidores estáticos G05F; para computadores digitales G06F 1/00; transformadores H01F; conexión o control de un convertidor teniendo en cuenta su unión funcional con una fuente similar u otra fuente de alimentación H02J; convertidores dinamoeléctricos H02K 47/00; control de los transformadores, reactancias o bobinas de choque, control o regulación de motores, generadores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos H02P; generadores de impulsos H03K). › H02M 1/00 Detalles de aparatos para transformación. › Circuitos o disposiciones para corregir las interferencias electromagnéticas en convertidores o inversores.
  • H02M7/493 H02M […] › H02M 7/00 Transformación de una potencia de entrada en corriente alterna en una potencia de salida en corriente continua; Transformación de una potencia de entrada en corriente continua en una potencia de salida en corriente alterna. › estando dispuestos los convertidores estáticos para el funcionamiento en paralelo.
  • H05B6/04 H […] › H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05B CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.H05B 6/00 Calefacción por campos eléctricos, magnéticos o electromagnéticos (terapia de radiación de microondas A61N 5/02). › Fuentes de corriente.
  • H05B6/06C8

Clasificación PCT:

  • H02M7/48 H02M 7/00 […] › utilizando tubos de descarga con electrodo de control o dispositivos semiconductores con electrodo de control.
  • H05B6/06 H05B 6/00 […] › Control, p. ej. de la temperatura, de la potencia.

Clasificación antigua:

  • H02M7/00 H02M […] › Transformación de una potencia de entrada en corriente alterna en una potencia de salida en corriente continua; Transformación de una potencia de entrada en corriente continua en una potencia de salida en corriente alterna.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2373880_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para evitar o reducir sonido interferente en un circuito convertidor con funcionamiento simultáneo de varias salidas La presente invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de un circuito convertidor con al menos dos salidas, que están unidas respectivamente a una carga, en particular respectivamente a una bobina de inducción, trabajando una primera de las salidas con una primera frecuencia de conmutación y al mismo tiempo una segunda de las salidas, con una segunda frecuencia de conmutación distinta de la primera, de manera que se genera sonido interferente a una frecuencia que es el resultado de una superposición de la primera frecuencia de conmutación con la segunda frecuencia de conmutación.

Las modernas placas de cocina de inducción están provistas habitualmente de dos o cuatro fuegos de inducción. Los fuegos de inducción presentan bobinas de inducción que se alimentan con corrientes de trabajo de alta

frecuencia a través de circuitos convertidores. Es conocido hacer trabajar dos bobinas de inducción conjuntamente mediante un circuito convertidor con dos salidas, estando unida cada una de las salidas a una bobina de inducción. Con el fin de evitar o de reducir ruidos interferentes cuando funcionen simultáneamente las dos salidas se han propuesto diversas formas de proceder. La patente JP 08 213163 A se refiere a un aparato de cocción por inducción, en el que se debe reducir un ruido de interferencia de diferentes campos magnéticos. El documento US 6.528.770 B1 se refiere a una placa de cocina de inducción con varios campos de inducción, controlándose los varios campos de inducción mediante diferentes generadores para evitar frecuencias heterodinas.

Por la patente DE 196 54 268 C2 se conoce un procedimiento para el funcionamiento del circuito convertidor en el que las dos salidas del circuito convertidor trabajan en múltiplex de tiempo, de manera que no se pueden producir ruidos interferentes. El inconveniente de este procedimiento estriba en que se necesita un sistema de control complejo y sobredimensionar el sistema electrónico de potencia.

Si se renuncia a que las salidas funcionen en multiplexación en el tiempo y se alimentan las dos bobinas de inducción simultáneamente con corrientes de trabajo de diferente frecuencia, se producen ruidos interferentes. Se conoce cómo reducir estos ruidos interferentes mediante bobinas de inductancia que están conectadas en serie con la bobina de inducción. El inconveniente de este procedimiento estriba en que el procedimiento no es siempre estable. Además, solamente se pueden amortiguar los ruidos interferentes y se necesitan las bobinas de inductancia como componentes adicionales, lo que encarece el circuito convertidor.

La invención tiene como objetivo facilitar un procedimiento mejorado y económico para el funcionamiento de un circuito convertidor con al menos dos salidas, en particular para una placa de cocina de inducción.

Este objetivo se resuelve mediante un procedimiento para el funcionamiento de un circuito convertidor con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes están definidos perfeccionamientos ventajosos.

En un circuito convertidor con al menos dos salidas, que están conectadas respectivamente a una carga, en particular respectivamente a una bobina de inducción, una primera de las salidas trabaja con una primera frecuencia de conmutación y al mismo tiempo una segunda de las salidas, con una segunda frecuencia de conmutación distinta 45 de la primera. De esta manera se genera sonido interferente con una frecuencia que es el resultado de una superposición de la primera frecuencia de conmutación con la segunda frecuencia de conmutación. El circuito convertidor trabaja de tal manera, que la frecuencia del sonido interferente es menor que una primera frecuencia límite y/o es mayor que una segunda frecuencia límite. Esta forma de proceder tiene la ventaja de que se puede generar sonido interferente a una frecuencia que está situada fuera del campo de audición humano, eligiendo debidamente la primera frecuencia límite y la segunda frecuencia límite. Además, las bobinas de inducción pueden trabajar con frecuencias con las que se puede obtener un alto grado de rendimiento. Además, para la reducción del sonido interferente se puede renunciar a componentes adicionales, tales como bobinas de inductancia.

De acuerdo con una forma de realización preferida está previsto que la primera frecuencia de conmutación y/o la 55 segunda frecuencia de conmutación trabajen de tal manera que la frecuencia del sonido interferente sea inferior a la primera frecuencia límite y/o sea superior a la segunda frecuencia límite. Las frecuencias de conmutación de las salidas se pueden adaptar de forma sencilla por medio de interruptores de potencia inteligentes.

Ventajosamente se regula una potencia eléctrica de al menos una de las salidas por medio de un tiempo de conexión relativo y/o por la frecuencia de conmutación. De esta manera, el circuito convertidor puede trabajar con las bobinas de inducción de tal manera que se obtiene un alto grado de rendimiento.

De acuerdo con una forma de realización preferida está previsto que la primera frecuencia límite y/o la segunda frecuencia límite se determinen en función de un nivel del sonido interferente. De esta manera se pueden adaptar las 65 frecuencias límite al umbral auditivo humano, de manera que no sea perceptible el sonido interferente.

La primera frecuencia límite y/o la segunda frecuencia límite se determinan en particular en función de una potencia eléctrica total de las salidas. El nivel del sonido interferente depende de la potencia eléctrica total de las salidas y la potencia eléctrica total se puede determinar con facilidad. De esta manera, las frecuencias límite se pueden adaptar de forma especialmente sencilla al umbral auditivo humano.

De acuerdo con una forma de realización preferida está previsto que la primera frecuencia límite sea de 2 kilohercios y/o la segunda frecuencia límite, de 14 kilohercios. Para estas frecuencias límite, el umbral auditivo humano es muy alto, de manera que el nivel del sonido interferente no alcanza el umbral auditivo humano o sólo lo rebasa de un modo irrelevante.

La invención se refiere en particular a un aparato de cocción por inducción, tal como, por ejemplo, una placa de cocina de inducción o una cocina con un elemento calentador por inducción.

La invención y sus perfeccionamientos se describen a continuación con mayor detalle sirviéndose de los dibujos.

Estos muestran:

La Figura 1a, una primera forma de realización de un circuito convertidor, La Figura 1b, una segunda forma de realización de un circuito convertidor, La Figura 2, una representación esquemática de las posibles frecuencias de un sonido interferente al trabajar los circuitos convertidores de acuerdo con la Figura 1, La Figura 3, una variación esquemática del umbral auditivo humano, La Figura 4, una variación esquemática en función del tiempo de un período de una tensión de salida de los circuitos convertidores según la Figura 1 y La Figura 5, una representación esquemática de una adaptación de potencias eléctricas de salida para los circuitos convertidores según la Figura 1, teniendo en cuenta una primera y una segunda frecuencia límite.

Las Figuras 1a y 1b muestran en una representación esquemática dos formas de realización distintas de un circuito convertidor con dos salidas o bobinas de inducción. En este caso, V indica una fuente de tensión, I1, una primera e I2 una segunda bobina de inducción, S1, S2, S3 y S4, conmutadores de alta frecuencia, CF1 y CF2, filtros de entrada capacitivos y C1+, C1-, C2+ y C2-, condensadores. La segunda forma de realización (Figura 1b) se diferencia de la primera forma de realización (Figura 1a) porque están previstos dos conmutadores R1, R2 para la reconfiguración de la topología, para el caso de que no estén conectadas las dos bobinas de inducción I1, I2, o no estén activas las dos salidas.

La Figura 2 muestra una representación esquemática de las posibles frecuencias de un sonido interferente durante el funcionamiento de los circuitos convertidores según la Figura 1a o 1b. La primera bobina de inducción I1 trabaja con una primera frecuencia de conmutación f1 y la segunda bobina de inducción I2, con una segunda frecuencia de conmutación f2, que es mayor que la primera frecuencia de conmutación f1. Ambas frecuencias de conmutación f1, 45 f2... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el funcionamiento de un circuito convertidor con al menos dos salidas, que están unidas respectivamente a una carga, en particular respectivamente a una bobina de inducción (I1, I2) , trabajando una 5 primera de las salidas (I1) con una primera frecuencia de conmutación (f1) y al mismo tiempo una segunda de las salidas (I2) , con una segunda frecuencia de conmutación (f2) distinta de la primera, de manera que se genera sonido interferente a una frecuencia (fS) , que es el resultado de una superposición de la primera frecuencia de conmutación (f1) con la segunda frecuencia de conmutación (f2) , caracterizado por que el circuito convertidor trabaja de tal manera que la frecuencia (fS) del sonido interferente es mayor que una segunda frecuencia límite (g2) , determinándose la segunda frecuencia límite (g2) mediante una intersección del sonido interferente con el trazado de un umbral de audición (H) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que una primera frecuencia de conmutación (f1) y/o la segunda frecuencia de conmutación (f2) se ajustan de tal manera que la frecuencia (fS) del sonido interferente es 15 menor que la primera frecuencia límite (g1) y/o es mayor que la segunda frecuencia límite (g2) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que una potencia eléctrica (P1, P2) de al menos una de las salidas (I1, I2) se regula por medio de un período de conexión relativo (D) y/o por la frecuencia de conmutación (f1, f2) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la primera frecuencia límite (g1) y/o la segunda frecuencia límite (g2) se determinan en función de un nivel (LS) del sonido interferente.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la primera frecuencia límite (g1)

y/o la segunda frecuencia límite (g2) se determinan en función de una potencia eléctrica total (P1, P2) de las salidas (I1, I2) .

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la primera frecuencia límite (g1) es de 2 kilohercios y/o la segunda frecuencia límite (g2) , de 14 kilohercios. 30


 

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