Überbrückungseinheit

Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind Kochfelder bekannt, die ein Relais sowie einen Treiberschaltkreis, welcher zu einer Ansteuerung des Relais vorgesehen ist, umfassen, wobei der Treiberschaltkreis eine Überspannungsschutzbeschaltung, welche eine Freilaufdiode sowie eine Zenerdiode umfasst, und einen die Zenerdiode überbrückenden Schalter aufweist. Ferner ist eine Steuereinheit dazu vorgesehen, den Schalter in zumindest einem Betriebszustand direkt durch ein Steuersignal anzusteuern, um die Zenerdiode zu überbrücken. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße

Gargerätevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz und/oder einer Ansteuerung bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die

kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung, insbesondere einer

Kochfeldvorrichtung, vorzugsweise einer Induktionskochfeldvorrichtung, mit zumindest einem mechanischen Schalter, zumindest einem Treiberschaltkreis, welcher zu einer Ansteuerung des zumindest einen mechanischen Schalters vorgesehen ist und welcher eine Schutzeinheit und eine Überbrückungseinheit umfasst, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, die Schutzeinheit zumindest teilweise, insbesondere zumindest ein, vorzugsweise diskretes, Bauteil der Schutzeinheit, zu überbrücken.

Es wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungseinheit selbststeuernd ausgebildet ist. Unter einer„Gargerätevorrichtung" soll insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Gargeräts, insbesondere eines Kochfelds und vorzugsweise eines Induktionskochfelds, verstanden werden. Insbesondere kann die

Gargerätevorrichtung auch das gesamte Gargerät, insbesondere das gesamte Kochfeld und vorzugsweise das gesamte Induktionskochfeld, umfassen. Vorzugsweise umfasst die Gargerätevorrichtung zumindest einen Wechselrichter und zumindest einen Induktor, welcher dazu vorgesehen ist, von dem zumindest einen Wechselrichter mit einem hochfrequentem Heizstrom versorgt zu werden. Der hochfrequente Heizstrom ist insbesondere zu einem Erhitzen, insbesondere von Gargeschirr, insbesondere durch Wrbelstrom- und/oder Ummagnetisierungseffekte, vorgesehen. Insbesondere weist die Gargerätevorrichtung eine Steuereinheit auf. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Der zumindest eine mechanische Schalter ist insbesondere als Schütz und/oder vorzugsweise als Relais ausgebildet und umfasst insbesondere zumindest eine Treiberspule und zumindest ein insbesondere mittels eines durch die zumindest eine Treiberspule erzeugten

Magnetfelds bewegbares Ankerelement. Insbesondere kann der zumindest eine mechanische Schalter dabei als Einschalter, insbesondere SPST-Schalter, DPST- Schalter, SPCO-Schalter und/oder SPTT-Schalter, und/oder als Wechselschalter, insbesondere SPDT-Schalter, DPDT-Schalter und/oder DPCO-Schalter, ausgebildet sein. Der zumindest eine mechanische Schalter ist dabei vorzugsweise zwischen dem zumindest einen Wechselrichter und dem zumindest einen Induktor angeordnet und insbesondere in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, wenigstens einen Leitungspfad zwischen dem zumindest einen Wechselrichter und dem zumindest einen Induktor zu unterbrechen und/oder herzustellen. In diesem Zusammenhang soll unter einem„Leitungspfad" insbesondere eine elektrisch leitende Verbindung zwischen wenigstens zwei Punkten verstanden werden. Ferner soll unter einem

„Treiberschaltkreis" insbesondere ein Schaltkreis verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, zumindest einen Schaltstrom und/oder zumindest eine Schaltspannung für den zumindest einen mechanischen Schalter, insbesondere die zumindest eine Treiberspule des zumindest einen mechanischen Schalters, bereitzustellen.

Insbesondere kann der zumindest eine Treiberschaltkreis lediglich diskrete Bauteile aufweisen und ist insbesondere frei von ICs. Unter einer„Schutzeinheit" soll

insbesondere eine Einheit und/oder ein Schaltkreis verstanden werden, welche/welcher dazu vorgesehen ist, zumindest ein Bauteil, insbesondere des zumindest einen

Treiberschaltkreises, insbesondere in zumindest einem Fehlerbetriebszustand und/oder in zumindest einem Schaltzustand, insbesondere in zumindest einem Abschaltzustand des zumindest einen mechanischen Schalters, insbesondere vor einem Überstrom und/oder vorzugsweise vor einer Überspannung, zu schützen. Die Schutzeinheit kann dabei zumindest einen Schalter, zumindest einen Widerstand, vorzugsweise einen temperaturabhängigen Widerstand, insbesondere einen NTC-Wderstand und/oder einen PTC-Widerstand, zumindest eine Schmelzsicherung, zumindest ein

Bimetallelement, zumindest ein RC-Glied, insbesondere ein Snubber-Glied und/oder ein Boucherot-Glied, zumindest einen Varistor und/oder vorzugsweise zumindest eine Diode umfassen. Vorzugsweise ist die Schutzeinheit dazu vorgesehen, zumindest einen Schaltvorgang, vorzugsweise jeden Schaltvorgang, des zumindest einen mechanischen Schalters unbeschadet zu überstehen. In diesem Zusammenhang soll unter einem „Schaltvorgang" insbesondere ein Vorgang verstanden werden, in welchem das zumindest eine Ankerelement des zumindest einen mechanischen Schalters eine Bewegung erfährt und in welchem der zumindest eine mechanische Schalter

insbesondere seinen Schalterzustand ändert. Insbesondere befindet sich der zumindest eine mechanische Schalter während des zumindest einen Schaltvorgangs in einem nicht-leitenden und/oder in einem prellenden Zustand. Insbesondere kann der zumindest eine Schaltvorgang ein Lösen wenigstens einer elektrisch leitenden Verbindung, welche der Schalter in wenigstens einem Betriebszustand aufweist, und/oder ein, insbesondere vollständiges, Herstellen zumindest einer, insbesondere weiteren, elektrisch leitenden Verbindung umfassen. Ferner soll unter einem„Schaltzustand" insbesondere ein Zustand des zumindest einen mechanischen Schalters und/oder zumindest eines Steuersignals des zumindest einen mechanischen Schalters, insbesondere zumindest ein Ruhezustand, zumindest ein Einschaltzustand, zumindest ein Haltezustand und/oder zumindest ein Abschaltzustand, verstanden werden. Der zumindest eine Ruhezustand ist dabei insbesondere durch einen Normalzustand, insbesondere einen NC (normally closed)-Zustand und/oder einen NO (normally open)-Zustand, definiert. Der zumindest eine Einschaltzustand umfasst insbesondere zumindest ein Bereitstellen einer

Spannung und/oder eines Stroms für die zumindest eine Treiberspule und/oder ein Versorgen der zumindest einen Treiberspule mit Energie, insbesondere mit einer Spannung und/oder einem Strom, und/oder zumindest einen, vorzugsweise genau einen, Schaltvorgang, welcher vorzugsweise den zumindest einen mechanischen Schalter von einem Normalbetriebszustand in einen Arbeitsbetriebszustand überführt, wobei insbesondere das zumindest eine Ankerelement von einem Ruhekontakt in einen Arbeitskontakt übergeht. Der zumindest eine Haltezustand umfasst insbesondere ein Halten des zumindest einen mechanischen Schalters, insbesondere des zumindest einen Ankerelements, vorzugsweise in dem Arbeitsbetriebszustand. Ferner umfasst der zumindest eine Abschaltzustand insbesondere zumindest einen, vorzugsweise genau einen, Schaltvorgang, welcher vorzugsweise den zumindest einen mechanischen Schalter von einem Arbeitsbetriebszustand in einen Normalbetriebszustand überführt, wobei insbesondere das zumindest eine Ankerelement von einem Arbeitskontakt in einen Ruhekontakt übergeht, und/oder zumindest ein Abbauen einer, insbesondere in der zumindest einen Treiberspule gespeicherten, Energie, insbesondere eines Stroms und/oder einer Spannung. Ferner soll unter einer„Überbrückungseinheit" insbesondere eine Einheit und/oder ein Schaltkreis verstanden werden, welche/welcher dazu vorgesehen ist, ein Objekt, insbesondere zumindest ein, vorzugsweise diskretes, Bauteil durch eine elektrische Verbindung zu umgehen. Insbesondere stellt die

Überbrückungseinheit in zumindest einem Betriebszustand zumindest einen

niederohmigen Leitungspfad, zumindest ein niederohmiges Bauteil und/oder zumindest ein Bauteil, welches in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, einen niederohmigen Zustand einzunehmen, bereit. Vorteilhaft kann die Überbrückungseinheit zumindest einen, vorzugsweise spannungsgesteuerten, Überbrückungsschalter, insbesondere einen Thyristor und/oder einen Transistor, insbesondere einen

Bipolartransistor und/oder einen MOSFET, aufweisen, welcher insbesondere parallel zu dem Objekt geschaltet sein kann. Vorzugsweise ist der zumindest eine

Überbrückungsschalter als unipolarer Schalter und/oder unidirektionaler Schalter ausgebildet. Alternativ kann der zumindest eine Überbrückungsschalter jedoch auch bidirektional ausgebildet sein. Unter dem Ausdruck„niederohmig" soll in diesem

Zusammenhang insbesondere ein elektrischer Widerstand von maximal 10 Ω, vorteilhaft von maximal 5 Ω, vorzugsweise von maximal 100 mO und besonders bevorzugt von maximal 10 mQ verstanden werden. Darunter, dass die zumindest eine

Überbrückungseinheit„selbststeuernd" ausgebildet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die zumindest eine Überbrückungseinheit in zumindest einem

Betriebszustand, ihren Zustand automatisch und selbsttätig, insbesondere abhängig von einem, insbesondere momentanen, Spannungswert und/oder Stromwert des zumindest einen Treiberschaltkreises, ändert. Insbesondere ist die zumindest eine

Überbrückungseinheit frei von einer, insbesondere direkten, Verbindung zu der

Steuereinheit. Durch diese Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße

Gargerätevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz sowie einer Ansteuerung bereitgestellt werden. Ferner können vorteilhaft Überspannungen insbesondere an dem zumindest einen mechanischen Schalter vermieden und somit insbesondere sensible Bauteile geschützt werden. Insbesondere kann ein

Abschaltvorgang des zumindest einen mechanischen Schalters beschleunigt und vorteilhaft eine Temperaturabhängigkeit des zumindest einen mechanischen Schalters minimiert werden. Des Weiteren kann eine verringerte Selbsterwärmung des zumindest einen mechanischen Schalters erreicht und Kosten minimiert werden.

Vorzugsweise weist die Überbrückungseinheit zumindest zwei, vorzugsweise genau zwei, Überbrückungsanschlüsse und zumindest einen, vorzugsweise genau einen, Steueranschluss auf. Unter einem„Überbrückungsanschluss" soll in diesem

Zusammenhang insbesondere ein Anschluss, insbesondere ein Eingang und/oder Ausgang, der Überbrückungseinheit verstanden werden, welcher mit zumindest einem Anschluss zumindest eines zu überbrückenden Objekts verbunden ist. Insbesondere sind die zumindest zwei Überbrückungsanschlüsse zumindest in einem Betriebszustand, insbesondere einem Überbrückungszustand, niederohmig miteinander verbunden.

Ferner sind die zumindest zwei Überbrückungsanschlüsse zumindest in einem weiteren, insbesondere von dem zumindest einen Betriebszustand, insbesondere dem

Überbrückungszustand, verschiedenen Betriebszustand, insbesondere einem

Sperrzustand, hochohmig miteinander verbunden. Unter dem Ausdruck„hochohmig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein elektrischer Widerstand von zumindest 500 Ω, vorteilhaft von zumindest 1 kQ, vorzugsweise von zumindest 5 kQ und besonders bevorzugt von zumindest 10 kQ verstanden werden. Unter einem

„Steueranschluss" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Anschluss, insbesondere ein Eingang, der Überbrückungseinheit verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, abhängig von zumindest einem anliegenden Signal, insbesondere einem elektrischen Potential und/oder einem Strom, einen Zustand der zumindest einen Überbrückungseinheit, insbesondere ein Vorhandensein und/oder ein

Nichtvorhandensein einer niederohmigen Verbindung zwischen den zumindest zwei Überbrückungsanschlüssen, zu verändern. Insbesondere ist der zumindest eine Steueranschluss frei von einer, insbesondere direkten, Verbindung mit der Steuereinheit. Ferner kann der zumindest eine Steueranschluss insbesondere mit zumindest einem der Überbrückungsanschlüsse identisch ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere eine kostengünstige und kompakte Überbrückungseinheit erreicht werden, welche

insbesondere schnell und einfach montiert werden kann.

Ist die Überbrückungseinheit stromgesteuert ausgebildet, kann vorteilhaft eine einfache und insbesondere autonome Steuerung der Überbrückungseinheit erreicht werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungseinheit im Falle einer zumindest im Wesentlichen verschwindenden Stromstärke durch den zumindest einen

Steueranschluss, dazu vorgesehen ist, die Schutzeinheit zumindest teilweise zu überbrücken. Unter einer„zumindest im Wesentlichen verschwindenden Stromstärke" soll dabei insbesondere eine Stromstärke von höchstens 500 mA, insbesondere von maximal 100 mA, vorzugsweise von höchstens 10 mA und besonders vorteilhaft von maximal 1 mA verstanden werden. Hierdurch kann insbesondere eine Steuerung der Überbrückungseinheit weiter vereinfacht werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die

Überbrückungseinheit zumindest eine Energiespeichereinheit aufweist, welche in zumindest einem Betriebszustand wenigstens einen, insbesondere zeitlichen, Parameter einer Überbrückung der Schutzeinheit definiert. Dabei soll unter einer

„Energiespeichereinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, insbesondere elektrische, Energie zu speichern. Die zumindest eine Energiespeichereinheit kann beispielsweise als Batterie, als Akkumulator, als Induktivität und/oder vorteilhaft als Kondensator ausgebildet sein. Hierdurch kann vorteilhaft ein Zustand der Überbrückungseinheit an verschiedene Steuerungsmöglichkeiten angepasst werden. Der wenigstens eine Parameter könnte beispielweise eine Überbrückungsträgheit sein. Unter einer„Überbrückungsträgheit" soll dabei insbesondere eine Zeitdauer zwischen einer Ansteuerung und einem Beginn der Überbrückung verstanden werden.

Vorzugsweise ist der wenigstens eine Parameter durch eine Zeitdauer der

Überbrückung gegeben. Die Zeitdauer der Überbrückung beträgt insbesondere maximal 500 με, vorteilhaft maximal 100 με, vorzugsweise maximal 50 με und besonders bevorzugt maximal 20 με. Hierdurch kann insbesondere eine Anpassung der

Überbrückungseinheit an verschiedene Steuerungsvarianten vereinfacht werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest ein, vorzugsweise genau ein, Steuersignal zur Steuerung eines

Schaltzustands des zumindest einen mechanischen Schalters bereitzustellen. Hierdurch kann ein Schaltzustand des zumindest einen mechanischen Schalters vorteilhaft einfach verändert werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Steuersignal zumindest teilweise ein pulsweitenmoduliertes Signal ist. Insbesondere kann das pulsweitenmodulierte Signal dabei für verschiedene Zeitbereiche verschiedene Tastgrade aufweisen. Unter einem„Tastgrad" soll insbesondere ein Verhältnis einer Zeitdauer, in der ein, vorzugsweise periodisches, Steuersignal der Steuereinheit einen Einschaltwert, insbesondere einen High-Pegel, annimmt, zu einer Periodendauer des Steuersignals verstanden werden. Hierdurch kann insbesondere eine einfache sowie eine vorteilhaft effiziente Ansteuerung des zumindest einen mechanischen Schalters erreicht werden. Entspricht die Zeitdauer der Überbrückung einer Zeitdauer zumindest eines Low-Pegels des pulsweitenmodulierten Signals, kann insbesondere eine Effizienz gesteigert und ein Abschaltverhalten verbessert werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinheit zumindest eine Verbrauchereinheit, insbesondere einen Widerstand und/oder vorzugsweise eine Zenerdiode, umfasst.

Hierdurch kann insbesondere ein Abschaltvorgang des zumindest einen mechanischen Schalters beschleunigt werden. Ferner kann vorteilhaft eine Temperaturabhängigkeit des zumindest einen mechanischen Schalters minimiert werden. Ist die Überbrückungseinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine Verbrauchereinheit zu überbrücken, kann ein Abschaltvorgang des zumindest einen mechanischen

Schalters vorteilhaft einfach beschleunigt werden. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel 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.

Es zeigen:

Fig. 1 ein als Induktionskochfeld ausgebildetes Gargerät mit vier Heizzonen und einer Gargerätevorrichtung in einer Draufsicht,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der Gargerätevorrichtung mit sechs

mechanischen Schaltern,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines der mechanischen Schalter und eines Treiberschaltkreises zur Ansteuerung des mechanischen

Schalters,

Fig. 4 ein schematisches Schaubild eines Steuersignals zur Steuerung eines

Schaltzustands des zumindest einen mechanischen Schalters und Fig. 5 das schematische Schaltbild aus Figur 3 mit einer beispielhaften

Ausgestaltung einer Überbrückungseinheit. Figur 1 zeigt ein beispielhaftes als Induktionskochfeld ausgebildetes Gargerät 32 in einer schematischen Draufsicht. Das Gargerät 32 weist im vorliegenden Fall eine

Kochfeldplatte mit vier Heizzonen 34 auf. Jede Heizzone 34 ist dazu vorgesehen, genau ein Kochgeschirrelement (nicht dargestellt) zu erhitzen. Darüber hinaus umfasst das Gargerät 32 eine Gargerätevorrichtung. Die Gargerätevorrichtung weist eine

Bedieneinheit 36 auf. Die Bedieneinheit 36 dient zur Eingabe und/oder Auswahl einer Leistungsstufe durch einen Benutzer. Zur Steuerung einer Heizleistung umfasst die Gargerätevorrichtung eine Steuereinheit 28. Die Steuereinheit 28 weist eine

Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes

Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden.

Figur 2 zeigt ein schematisches Schaltbild der Gargerätevorrichtung. Die

Gargerätevorrichtung weist vier Induktoren 38, 40, 42, 44 auf. Jeder Induktor 38, 40, 42, 44 ist einer der Heizzonen 34 zugeordnet. Ferner umfasst die Gargerätevorrichtung zwei Wechselrichter 46, 48. Die Wechselrichter 46, 48 sind identisch zueinander ausgebildet. Jeder Wechselrichter 46, 48 weist zwei Halbleiterschalter 50, 52, insbesondere IGBTs, auf. Die Steuereinheit 28 ist mit Steueranschlüssen der Halbleiterschalter 50, 52 verbunden (nicht dargestellt). Jeder der Wechselrichter 46, 48 ist dazu vorgesehen, eine pulsierende gleichgerichtete Netzspannung einer Energiequelle 54 in einen

hochfrequenten Heizstrom umzuwandeln und insbesondere zumindest einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 zuzuführen. Dazu weist die Gargerätevorrichtung mehrere Leitungspfade 56 auf. Im vorliegenden Fall ist jeder der Wechselrichter 46, 48 mit den Induktoren 38, 40, 42, 44 über Leitungspfade 56 verbunden. Die Gargerätevorrichtung weist ferner zwei Resonanzeinheiten 58 auf. Dabei ist jede der Resonanzeinheiten 58 Bestandteil eines elektrischen Schwingkreises und kann über den zugehörigen

Wechselrichter 46, 48 aufgeladen werden.

Ferner weist die Gargerätevorrichtung eine Schaltanordnung 60 auf. Die

Schaltanordnung 60 umfasst mehrere mechanische Schalter 10, 12. Die mechanischen Schalter 10, 12 sind dazu vorgesehen, die Leitungspfade 56 zwischen den

Wechselrichtern 46, 48 und den Induktoren 38, 40, 42, 44 zu unterbrechen und/oder herzustellen. Im vorliegenden Fall umfasst die Schaltanordnung 60 sechs mechanische Schalter 10, 12. Die mechanischen Schalter 10, 12 sind baugleich. Die mechanischen Schalter 10, 12 sind als Wechselschalter ausgebildet. Die mechanischen Schalter 10 , 12 sind im vorliegenden Fall als Relais ausgebildet. Jeder der Leitungspfade 56 ist durch zwei mechanische Schalter 10, 12 unterbrechbar. Zwei erste mechanische Schalter 10 sind jeweils mit einem Heizstromausgang 62, 64 der Wechselrichter 46, 48 verbunden. Ferner sind die zwei ersten mechanischen Schalter 10 jeweils mit zwei zweiten mechanischen Schaltern 12 verbunden. Die beiden zweiten mechanischen Schalter 12 sind jeweils mit einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 verbunden.

Des Weiteren weist die Gargerätevorrichtung mehrere Treiberschaltkreise 14 auf. Jeder Treiberschaltkreis 14 ist zu einer Ansteuerung eines der mechanischen Schalter 10, 12 vorgesehen. Die Treiberschaltkreise 14 sind im vorliegenden Fall zueinander identisch ausgebildet. Jedem der mechanischen Schalter 10, 12 ist einer der Treiberschaltkreise 14 zugeordnet. Jeder der mechanischen Schalter 10, 12 ist mit einem der

Treiberschaltkreise 14 verbunden. Alternativ ist auch denkbar zumindest einen Treiberschaltkreis unterschiedlich auszubilden. Ferner könnte zumindest zwei mechanischen Schaltern ein einziger Treiberschaltkreis zugeordnet sein.

Ferner kann die Gargerätevorrichtung weitere Einheiten umfassen, wie insbesondere Gleichrichter, Filter, Detektoren, insbesondere Stromdetektoren und/oder

Spannungsdetektoren, und/oder Spannungswandler.

Figur 3 zeigt ein beispielhaftes, schematisches Schaltbild eines der mechanischen Schalter 10, 12 und eines der Treiberschaltkreise 14 aus Figur 2. Die folgende

Beschreibung ist dabei beispielhaft für einen der mechanischen Schalter 10, 12 und kann insbesondere auf die anderen mechanischen Schalter 10, 12 übertragen werden.

Der mechanische Schalter 10, 12 weist ein Ankerelement 70 auf. Das Ankerelement 70 ist aus einem ferromagnetischen Material hergestellt. Ferner weist der mechanische Schalter 10, 12 eine Treiberspule 72 auf. Im vorliegenden Fall weist die Treiberspule 72 einen ferromagnetischen Kern auf. Alternativ kann eine Treiberspule auch ohne ferromagnetischen Kern ausgebildet sein und/oder einen Kern aus einem anderen Material aufweisen. Die Treiberspule 72 ist in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, das Ankerelement 70 anzuziehen, insbesondere durch eine magnetische Kraft. Der mechanische Schalter 10, 12 weist drei Kontakte auf. Ein erster Kontakt ist als Schaltkontakt 74 ausgebildet. Der Schaltkontakt 74 ist mittelbar und/oder unmittelbar mit einem der zwei Heizstromausgänge 62, 64 verbunden. Ein zweiter Kontakt ist als Ruhekontakt 76 ausgebildet. Der Ruhekontakt 76 ist mittelbar und/oder unmittelbar mit einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 verbunden. Ein dritter Kontakt ist als Arbeitskontakt 78 ausgebildet. Der Arbeitskontakt 78 ist mittelbar und/oder unmittelbar mit einem der Induktoren 38, 40, 42, 44 verbunden.

Der Treiberschaltkreis 14 umfasst eine Treibereinheit 66. Die Treibereinheit 66 dient zur Ansteuerung des Treiberschaltkreises 14. Die Treibereinheit 66 ist dazu vorgesehen, eine Funktion des Treiberschaltkreises 14 zu steuern. Die Treibereinheit 66 weist drei Anschlüsse auf. Ferner weist der Treiberschaltkreis 14 eine Schutzeinheit 16 auf. Die Schutzeinheit 16 ist dazu vorgesehen, den mechanischen Schalter 10, 12 vor einer Überspannung zu schützen. Des Weiteren ist die Schutzeinheit 16 dazu vorgesehen, die Treibereinheit 66 vor einer Überspannung zu schützen. Die Schutzeinheit 16 weist drei Anschlüsse auf. Der Treiberschaltkreis 14 weist ferner eine Uberbrückungseinheit 18 auf. Die Uberbrückungseinheit 18 weist drei Anschlüsse 20, 22, 24 auf. Im vorliegenden Fall weist die Uberbrückungseinheit 18 zwei Uberbrückungsanschlüsse 20, 22 und einen Steueranschluss 24 auf. Des Weiteren weist die Gargerätevorrichtung eine

Versorgungseinheit (nicht dargestellt) auf. Die Versorgungseinheit ist dazu vorgesehen, eine Versorgungsspannung für den Treiberschaltkreis 14 bereitzustellen. Dazu ist ein Versorgungsanschluss 68 mit dem Treiberschaltkreis 14 verbunden. Ferner ist der mechanische Schalter 10, 12 mit dem Treiberschaltkreis 14 verbunden. Dazu weist der mechanische Schalter 10, 12 zwei Anschlüsse auf.

Der Versorgungsanschluss 68 ist mit einem ersten Anschluss der Treiberspule 72 verbunden. Der Versorgungsanschluss 68 ist mit einem ersten Anschluss der

Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist der Versorgungsanschluss 68 mit dem

Steueranschluss 24 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden.

Der erste Anschluss der Treiberspule 72 ist mit einem ersten Anschluss der

Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist der erste Anschluss der Treiberspule 72 mit dem Steueranschluss 24 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Treiberspule 72 ist mit einem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Der zweite Anschluss der Treiberspule 72 ist mit einem dritten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist der zweite Anschluss der Treiberspule 72 mit dem zweiten Überbrückungsanschluss 22 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden.

Der erste Anschluss der Schutzeinheit 16 ist mit dem Steueranschluss 24 der

Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Schutzeinheit 16 ist mit dem ersten Überbrückungsanschluss 20 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Der dritte Anschluss der Schutzeinheit 16 ist mit dem zweiten Überbrückungsanschluss 22 der Uberbrückungseinheit 18 verbunden. Ferner ist der dritte Anschluss der

Schutzeinheit 16 mit dem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden.

Der zweite Überbrückungsanschluss 22 der Uberbrückungseinheit 18 ist ferner mit dem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Ein zweiter Anschluss der

Treibereinheit 66 ist mit der Steuereinheit 28 verbunden. Des Weiteren ist ein dritter Anschluss der Treibereinheit 66 mit einem Massenschluss verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann ein dritter Anschluss einer Treibereinheit auch geerdet sein.

Die Treibereinheit 66 weist zumindest einen Steuerungsschalter 80 auf. Der

Steuerungsschalter 80 ist im vorliegenden Fall als Bipolartransistor ausgebildet. Der Steuerungsschalter 80 ist mit einem Basiskontakt über einen Widerstand mit dem zweiten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Ferner ist der Steuerungsschalter 80 mit einem Emitterkontakt mit dem Masseanschluss verbunden. Der

Steuerungsschalter 80 ist mit einem Kollektorkontakt mit dem ersten Anschluss der Treibereinheit 66 verbunden. Ferner kann die Treibereinheit 66 zumindest ein weiteres Bauteil, wie insbesondere zumindest einen elektrischen Wderstand und/oder zumindest einen Kondensator, aufweisen.

Die Schutzeinheit 16 weist eine Freilaufdiode 82 auf. Ferner weist die Schutzeinheit 16 eine Verbrauchereinheit 30 auf. Die Verbrauchereinheit 30 ist im vorliegenden Fall als Zenerdiode ausgebildet. Die Freilaufdiode 82 ist mit einem Kathodenkontakt mit dem ersten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Die Freilaufdiode 82 ist mit einem Anodenkontakt mit dem zweiten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Die Verbrauchereinheit 30 ist mit einem ersten Kontakt, insbesondere einem

Kathodenkontakt, mit dem dritten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Die Verbrauchereinheit 30 ist mit einem zweiten Kontakt, insbesondere einem

Anodenkontakt, mit dem zweiten Anschluss der Schutzeinheit 16 verbunden. Ferner ist die Verbrauchereinheit 30 mit dem zweiten Kontakt, insbesondere dem Anodenkontakt, mit dem Anodenkontakt der Freilaufdiode 82 verbunden.

Die Überbrückungseinheit 18 weist im vorliegenden Fall zumindest einen

Überbrückungsschalter 84 auf. Ferner weist die Überbrückungseinheit 18 eine

Energiespeichereinheit 26 auf. Die Energiespeichereinheit 26 ist im vorliegenden Fall als Kondensator ausgebildet. Die Energiespeichereinheit 26 steht dabei mit dem

Überbrückungsschalter 84 in Wirkverbindung. Ferner kann die Überbrückungseinheit 18 zumindest ein weiteres Bauteil, wie insbesondere zumindest einen elektrischen

Wderstand und/oder zumindest einen Kondensator, aufweisen. Die Überbrückungseinheit 18 ist dazu vorgesehen, die Schutzeinheit 16 in zumindest einem Betriebszustand zumindest teilweise zu überbrücken. Dazu ist die

Überbrückungseinheit 18 selbststeuernd ausgebildet. Demnach ist die

Überbrückungseinheit 18 frei von direkten Verbindungen zu der Steuereinheit 28. Ferner ist die Überbrückungseinheit 18 dazu vorgesehen, die Verbrauchereinheit 30 in dem zumindest einen Betriebszustand zu überbrücken. Im vorliegenden Fall ist der

Überbrückungsschalter 84 dazu vorgesehen, die Verbrauchereinheit 30 in dem zumindest einen Betriebszustand zu überbrücken. Dazu ist die Überbrückungseinheit 18 stromgesteuert ausgebildet. Dabei kann ein Überbrückungszustand der Überbrückungseinheit 18 abhängig von einem Strom, welcher durch den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18 fließt, verändert werden. Ferner ist die Steuereinheit 28 dazu vorgesehen, ein Steuersignal zur Steuerung eines Schaltzustands des mechanischen Schalters 10, 12 bereitzustellen. Das Steuersignal der Steuereinheit 28 liegt dabei an dem zweiten Anschluss der Treibereinheit 66 an.

Figur 4 zeigt ein schematisches Schaubild des Steuersignals zur Steuerung eines Schaltzustands des mechanischen Schalters 10, 12 sowie damit verbundene

Schaltvorgänge des mechanischen Schalters 10, 12. Auf einer Abszissenachse 86 ist die Zeit dargestellt. Eine Ordinatenachse 88 ist als Größenachse dargestellt. Eine Kurve 90 zeigt das von der Steuereinheit 28 bereitgestellte Steuersignal. Das Steuersignal ist im vorliegenden Fall zumindest teilweise durch ein pulsweitenmoduliertes Signal gegeben. Demnach kann das Steuersignal zumindest einen High-Pegel und zumindest einen Low-Pegel annehmen. Eine Kurve 92 veranschaulicht die Schaltvorgänge. Ein„1"- Pegel definiert dabei eine leitende Verbindung zwischen dem Schaltkontakt 74 und dem Ruhekontakt 76 des mechanischen Schalters 10, 12. Ein ,,-1"-Pegel definiert eine leitende Verbindung zwischen dem Schaltkontakt 74 und dem Arbeitskontakt 78 des mechanischen Schalters 10, 12. Ein„0"-Pegel definiert einen nicht-leitenden Zustand.

Während eines ersten Zeitintervalls ti weist das Steuersignal den Low-Pegel auf. In diesem Ruhezustand ist der Steuerungsschalter 80 geöffnet und demnach nicht-leitend. Dabei fließt kein Strom in den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18. In diesem Fall sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 hochohmig verbunden.

Insbesondere ist der Überbrückungsschalter 84 nicht-leitend. Ferner ist die Treiberspule 72 stromfrei. Des Weiteren ist der Schaltkontakt 74 des mechanischen Schalters 10, 12 mit dem Ruhekontakt 76 leitend verbunden.

Zu einem Zeitpunkt ΤΊ ändert sich das Steuersignal. Während eines zweiten

Zeitintervalls t ₂ weist das Steuersignal den High-Pegel auf. In diesem Einschaltzustand ist der Steuerungsschalter 80 geschlossen und demnach leitend. Dabei fließt ein Teilstrom in den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18. In diesem Fall sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 niederohmig verbunden. Insbesondere ist der Überbrückungsschalter 84 leitend. Demnach kann der Teilstrom durch den

Überbrückungsschalter 84 und den Steuerungsschalter 80 zu dem Masseanschluss fließen. Ferner kann der Teilstrom im vorliegenden Fall durch die, insbesondere in Durchlassrichtung geschaltete, Verbrauchereinheit 30 und den Steuerungsschalter 80 zu dem Masseanschluss fließen. Dabei ist der Teilstrom, welcher durch die

Überbrückungseinheit 18 fließt, ferner dazu vorgesehen, die Energiespeichereinheit 26 zu laden. Ferner fließt ein Schaltstrom durch die Treiberspule 72. Der Schaltstrom fließt durch die Treiberspule 72 und den Steuerungsschalter 80 zu dem Masseanschluss. In diesem Fall fließt ein maximaler mittlerer Strom durch die Treiberspule 72. Dadurch findet ein erster Schaltvorgang statt. Das Ankerelement 70 wechselt dabei seine

Position, so dass der Schaltkontakt 74 mit dem Arbeitskontakt 78 leitend verbunden ist. Das zweite Zeitintervall t ₂ weist im vorliegenden Fall eine Zeitdauer von 100 ms auf. Der Schaltvorgang beginnt zu einem Zeitpunkt T _s -i . Der Schaltvorgang endet zu einem Zeitpunkt T _S 2- Zu dem Zeitpunkt T _S 2 ist ein Prellen des mechanischen Schalters 10, 12 vollständig abgeschlossen. Ein Schaltvorgang weist im vorliegenden Fall eine Zeitdauer von 10 ms auf. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 28 dazu vorgesehen, die

Wechselrichter 46, 48 zumindest während des Schaltvorgangs zu deaktivieren.

Zu einem Zeitpunkt T ₂ ändert sich das Steuersignal. Ab dem Zeitpunkt T ₂ ist das Steuersignal durch ein pulsweitenmoduliertes Signal gegeben. Ein Tastgrad des Steuersignals weist dabei einen Wert von 0,7 auf. Während eines gesamten dritten Zeitintervalls ^ weist das Steuersignal den Tastgrad mit dem Wert 0,7 auf. Ferner weist das Steuersignal eine Frequenz von 25 kHz auf. In diesem Haltezustand bewirkt das Steuersignal, dass der Steuerungsschalter 80 abwechselnd geschlossen und geöffnet ist. Bei einem High-Pegel des Steuersignals findet ein zu dem Einschaltzustand analoger Betrieb statt. Bei einem Low-Pegel des Steuersignals ist der

Steuerungsschalter 80 geöffnet und demnach nicht-leitend. Dabei fließt kein Strom in den Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18. Die Überbrückungseinheit 18 ist in diesem Fall, insbesondere einem Fall einer verschwindenden Stromstärke durch den Steueranschluss 24, dazu vorgesehen, die Schutzeinheit 16 zumindest teilweise zu überbrücken. Im vorliegenden Fall ist die Überbrückungseinheit 18 dazu vorgesehen, die Verbrauchereinheit 30 zu überbrücken. Dabei sorgt eine Ladung der

Energiespeichereinheit 26 dafür, dass der Überbrückungsschalter 84 leitend ist. Dadurch sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 niederohmig verbunden. In diesem

Betriebszustand ist die Energiespeichereinheit 26 dazu vorgesehen, einen Parameter einer Überbrückung der Schutzeinheit 16 zu definieren. Der Parameter ist durch eine Zeitdauer der Überbrückung gegeben. Die Zeitdauer der Überbrückung entspricht der maximalen Zeitdauer, in welcher die Überbrückungsanschlüsse 20, 22, bei

verschwindender Stromstärke an dem Steueranschluss 24, niederohmig verbunden sind. Die Zeitdauer der Überbrückung entspricht im vorliegenden Fall gerade einer Zeitdauer des Low-Pegels des pulsweitenmodulierten Signals. Die Zeitdauer der Überbrückung entspricht im vorliegenden Fall 12 με. Durch das plötzliche Abschalten des Stroms tritt durch die Treiberspule 72 eine hohe Induktionsspannung auf. Die Schutzeinheit 16 und/oder die Überbrückungseinheit 18 sind dazu vorgesehen, diese Induktionsspannung abzubauen. Ein durch die Induktionsspannung hervorgerufener Kreisstrom fließt durch die Überbrückungseinheit 18, die Freilaufdiode 82 und die Treiberspule 72. In diesem Fall fließt der Kreisstrom durch den Überbrückungsschalter 84, die Freilaufdiode 82 und die Treiberspule 72.

Während des gesamten dritten Zeitintervalls t ₃ fließt ein mittlerer Strom durch die Treiberspule 72. Der mittlere Strom entspricht dabei einem, insbesondere minimal, benötigten Haltestrom. Hierdurch kann das Ankerelement 70 an dem Arbeitskontakt 78 gehalten werden. Dabei ist der Schaltkontakt 74 mit dem Arbeitskontakt 78 leitend verbunden. Hierdurch kann eine Effizienz gesteigert und eine Selbsterwärmung des mechanischen Schalters 10, 12 verringert werden.

Zu einem Zeitpunkt T ₃ ändert sich das Steuersignal. Während eines vierten Zeitintervalls t4 weist das Steuersignal den Low-Pegel auf. In diesem Ausschaltzustand ist der Steuerungsschalter 80 geöffnet und demnach nicht-leitend. Zunächst findet dabei ein zu dem Low-Pegel des Haltezustands analoger Betrieb statt. Ist die Energiespeichereinheit 26 der Überbrückungseinheit 18 zumindest im Wesentlichen entladen, wechselt der Überbrückungsschalter 84 in einen nicht-leitenden Zustand. In diesem Fall sind die Überbrückungsanschlüsse 20, 22 hochohmig verbunden. Somit ist der

Überbrückungsschalter 84 nicht-leitend. Ferner ist die Schutzeinheit 16 dazu

vorgesehen, die entstehende Induktionsspannung abzubauen. Ein durch die

Induktionsspannung hervorgerufener Kreisstrom fließt durch die Verbrauchereinheit 30, die Freilaufdiode 82 und die Treiberspule 72. Hierdurch kann eine Energie in der Treiberspule 72 effektiv und insbesondere schnell abgebaut werden, so dass eine thermische Abhängigkeit des mechanischen Schalters 10, 12 reduziert werden kann. Die Energie der Treiberspule 72 ist nach etwa 1 ,5 ms bis 2 ms abgebaut. Ferner findet ein zweiter Schaltvorgang statt. Das Ankerelement 70 wechselt seine Position, so dass der Schaltkontakt 74 mit dem Ruhekontakt 76 leitend verbunden ist. Der Schaltvorgang beginnt zu einem Zeitpunkt T _S 3. Der Schaltvorgang endet zu einem Zeitpunkt T _S4 . Zu dem Zeitpunkt T _S4 ist ein Prellen des mechanischen Schalters 10, 12 vollständig abgeschlossen. An das vierte Zeitintervall t ₄ schließt das erste Zeitintervall ti an.

Figur 5 zeigt das schematische Schaltbild aus Figur 3 mit einer beispielhaften

Ausgestaltung der Überbrückungseinheit 18. Im Folgenden soll dabei lediglich die Ausgestaltung der Überbrückungseinheit 18 beschrieben werden.

Der Überbrückungsschalter 84 ist im vorliegenden Fall als Bipolartransistor ausgebildet. Die als Kondensator ausgebildete Energiespeichereinheit 26 weist im vorliegenden Fall eine Kapazität von etwa 200 nF auf.

Der Steueranschluss 24 der Überbrückungseinheit 18 ist mit einem ersten Kontakt eines ersten Wderstands 94 der Überbrückungseinheit 18 verbunden. Ein zweiter Kontakt des ersten Wderstands 94 ist mit einem Basiskontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Der zweite Kontakt des ersten Widerstands 94 ist mit einem ersten Kontakt der Energiespeichereinheit 26 verbunden. Ferner ist der zweite Kontakt des ersten Wderstands 94 mit einem ersten Kontakt eines zweiten Wderstands 96 der

Überbrückungseinheit 18 verbunden. Der erste Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit dem ersten Kontakt des zweiten Widerstands 96 verbunden. Der erste Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit dem Basiskontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Der erste Kontakt des zweiten Wderstands 96 ist mit dem Basiskontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Ein zweiter Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit einem zweiten Kontakt des zweiten Wderstands 96 verbunden. Der zweite Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist ferner mit dem ersten Überbrückungsanschluss 20 verbunden. Der zweite Kontakt der Energiespeichereinheit 26 ist mit einem Emitterkontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden.

Ferner ist der zweite Kontakt des zweiten Wderstands 96 mit dem ersten

Überbrückungsanschluss 20 verbunden. Der zweite Kontakt des zweiten Widerstands 96 ist mit einem Emitterkontakt des Überbrückungsschalters 84 verbunden. Ein Kollektorkontakt des Überbrückungsschalters 84 ist mit dem zweiten

Überbrückungsanschluss 22 verbunden.

Demnach ist der zweite Widerstand 96 parallel zu der Energiespeichereinheit 26 geschaltet. Ferner ist der Überbrückungsschalter 84 parallel zu der Verbrauchereinheit 30 geschaltet.

Bezugszeichen

10 Schalter

12 Schalter

14 Treiberschaltkreis

16 Schutzeinheit

18 Überbrückungseinheit

20 Überbrückungsanschluss

22 Überbrückungsanschluss

24 Steueranschluss

26 Energiespeichereinheit

28 Steuereinheit

30 Verbrauchereinheit

32 Gargerät

34 Heizzone

36 Bedieneinheit

38 Induktor

40 Induktor

42 Induktor

44 Induktor

46 Wechselrichter

48 Wechselrichter

50 Halbleiterschalter

52 Halbleiterschalter

54 Energiequelle

56 Leitungspfad

58 Resonanzeinheit

60 Schaltanordnung

62 Heizstromausgang 4 Heizstromausgang 6 Treibereinheit

8 Versorgungsanschluss

70 Ankerelement

72 Treiberspule

74 Schaltkontakt

76 Ruhekontakt

78 Arbeitskontakt

80 Steuerungsschalter

82 Freilaufdiode

84 Überbrückungsschalter

86 Abszissenachse

88 Ordinatenachse

90 Kurve

92 Kurve

94 Widerstand

96 Widerstand

ti Zeitintervall t ₂ Zeitintervall t ₃ Zeitintervall

Zeitintervall i Zeitpunkt

T ₂ Zeitpunkt

T ₃ Zeitpunkt

Tsi Zeitpunkt

Ts2 Zeitpunkt

Ts3 Zeitpunkt

T _S 4 Zeitpunkt