us3806688 induction heat cooking apparatus

8/18/2019 Us3806688 Induction Heat Cooking Apparatus

http://slidepdf.com/reader/full/us3806688-induction-heat-cooking-apparatus 1/9

United

S t a t e s Patent [ 1 9 1

MacKenzie

e t a l .

[ 1 1 1

3 806 688

[ 4 5 ] A p r . 2 3 , 1 9 7 4

[ 5 4 ] INDUCTION HEAT COOKING

APPARATUS

[ 7 5 ]

l n v e n t o r s :

Raymond W.

M a c K e n z i e ,

P i t t s b u r g h ;

T h e o d o r e

M. H e i n r i c h ,

M u r r y s v i l l e ,

b o t h

o f P a .

[ 7 3 ]

A s s i g n e e ;

W e s t i n g h o u s e E l e c t r i c

C o r p o r a t i o n ,

P i t t s b u r g h , P a .

[ 2 2 ]

F i l e d :

A p r .

1 3 , 1 9 7 2

[ 2 1 ]

A p p l . No; 2 4 3 , 7 1 5

[52]

U.S. C l .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2l9/10.49, 2 1 9 / 1 077

[51] I n t . C l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . H05b

5 / 0 4

[58]

F i e l d

o f

Search 2 19/1049, 1 0 . 7 5 , 1 0 . 7 7 ,

2 l 9 / 1 0 . 7 9 ; 3 2 1 / 4 ,

1 8 , 4 5 5 ; 3 3 1 / 1 0 9 , 1 1 7 ,

1 8 3 ;

3 1 8 / 3 3 2

[ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d

UNITED STATES

PATENTS

l/l973

P e t e r s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

219/1049

7/1971

Andrews

. . . . .

8 / 1 97 2 Welch et

a l . . . . . . . . . . . . . . .

219/1049 X

3 , 1 7 0 , 0 6 2

3 , 5 9 6 , 1 6 5

3 , 6 8 4 , 8 5 3

_

CONTROL I R C U I T )

3,5 84,2 82

6/1971

Reeves e t a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318/332

3,566,243 2/1971 Landis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

321/1 8

X

3,582,754 6/1971

Hoffmann t

a l . , . . .

331/117

R

3,448,367

8/1969 Corey

. . . . . . . . . . . . . . . . . 2l9/10.77 X

3,436,644 4/1969 Murra y

e t

a l . . . . . .

321/18

3,432,774

3/1969

Fick . . . . . . . . . . . .

331/109 X

3,256,417 6 / 1 9 1 6

M e r r e t t

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219/1079

P r i m a r y E x a m i n e r - - B r u c e A .

R e y n o l d s

A t t o r n e y ,

A g e n t , o r

F i r m - - C . M.

L o r i n

[

5 7 ABSTRACT

T h e r e

i s

d i s c l o s e d a p p a r a t u s f o r

h e a t i n g a

c o o k i n g

u t e n s i l b y

m a g n e t i c

i n d u c t i o n from t h e work c o i l

i n

a

s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

d r i v e n

by a n

o s c i l l a t o r

o p e r a t

i n g a t a n d t r a c k i n g

w i t h

t h e

r e s o n a n t

f r e q u e n c y

of

t h e

s e r i e s r e s o n a n t

c i r c u i t ,

t h e a p p a r a t u s b e i n g

p r o v i d e d

w i t h s t r u c t u r a l , o p e r a t i n g , a n d

s a f e t y f e a t u r e s ,

i n c l u d

i n g a )

p r o t e c t i o n

a g a i n s t h i g h

Q l o a d s ,

a n d b )

c l o s e d

l o o p h e a t

a n d

c o i l c u r r e n t r e g u l a t i o n .

1 0 C l a i m s , 3 D r a w i n g F i g u r e s

O S C I L L A T O R

@

36

1 5 5



3 , 8 0 6 , 6 8 8

1

INDUCTION HEAT COOKING

APPARATUS

RELATED APPLICATIONS

P o r t i o n s

o f t h e s y s t e m

d e s c r i b e d

h e r e i n

a r e

a l s o

de

s c r i b e d

a n d c l a i m e d

i n

t w o

o t h e r U . S . . p a t e n t

a p p l i c a

t i o n s ? l e d c o n c u r r e n t l y

h e r e w i t h ,

S e r . N o . 2 4 3 , 7 1 3 b y

Raymond W . M a c K e n z i e , e n t i t l e d “INDUCTION

HEAT COOKING

APPARATUS,”

and S e r . N o .

2 4 3 , 7 1 4

o t h e r

b y

Theodore M. H e i n r i c h ,

e n t i t l e d

“IN

DUCTION

HEAT COOKING APPARATUS,” b o t h

a p p l i c a t i o n s a s s i g n e d t o t h e a s s i g n e e

h e r e i n .

BACKGROUND OF

THE

INVENTION

The

a p p l i c a t i o n

o f

t h e

p r i n c i p l e o f i n d u c t i o n

h e a t i n g

t o f o o d

p r e p a r a t i o n w i t h i n t h e c o n t e x t o f p r a c t i c a l

a p

p l i a n c e s e s p e c i a l l y f o r u s e i n t h e h o m e p r e s e n t s a

num

b e r o f c o n s i d e r a t i o n s

an d problems

s u c h

a s

r e a s o n a b l e

s i z e

( c o m p a c t n e s s ) ,

c o n v e n i e n c e

o f c o n t r o l

and main

t e n a n c e ,

r e l i a b i l i t y , e f ? c i e n c y , r a d i a t i o n

i n t e r f e r e n c e

p r o b l e m s ,

p r o t e c t i o n o f e q u i p m e n t , e t c .

SUMMARY OF THE

INVENTION

The

p r e s e n t i n v e n t i o n i s d i r e c t e d t o

c o o k i n g a p p a r a

t u s e m p l o y i n g i n d u c t i o n h e a t i n g

f o r h e a t i n g

c o o k i n g

u t e n s i l s , w h i c h a p p a r a t u s

i n c l u d e s

s t r u c t u r a l ,

o p e r a t

i n g ,

a n d

s a f e t y

f e a t u r e s ,

i n c l u d i n g

t h o s e m e n t i o n e d i n

t h e

a b s t r a c t

h e r e i n ,

m a k i n g

i t

e s p e c i a l l y

a d a p t e d

f o r

b u t

n o t con?ned t o d o m e s t i c c o o k i n g a p p l i a n c e s s u c h

a s r a n g e s . Each o f

such

f e a t u r e s i s important i n i t s o w n

l i g h t

w i t h r e s p e c t t o t h e e f f e c t o n and

c o o p e r a t i o n

w i t h

t h e

o s c i l l a t o r ,

a n d

a d d i t i o n a l l y c o l l e c t i v e l y

i m p o r t a n t

‘ w i t h t h e o s c i l l a t o r

i n

p r o v i d i n g a h i g h l y improved and

d e s i r a b l e i n d u c t i o n h e a t i n g a r r a n g e m e n t f o r h e a t i n g

c o o k i n g u t e n s i l s .

‘

I n accordance

with

o n e e m b o d i m e n t of

t h e

i n v e n t i o n

a

s e r i e s r e s o n a n t c i r c u i t i n c l u d i n g t h e

i n d u c t i o n

work

c o i l and c a p a c i t o r s i s

d r i v e n

b y a n o s c i l l a t o r

w i t h

s e m i

c o n d u c t o r s w i t c h i n g

e l e m e n t s

drivenby c u r r e n t

d e

r i v e d

f r o m t h e

o s c i l l a t i n g l o a d c u r r e n t f o r

a l t e r n a t e l y

c o n n e c t i n g D . C . s u p p l y

l i n e s

t o

s a i d

l o a d c i r c u i t i n a l

t e r n a t i n g p o l a r i t y a t

t h e

r e s o n a n t f r e q u e n c y o f

t h e

l o a d

c i r c u i t .

The DC. n p u t v o l t a g e i s c o n t r o l l e d i n r e s p o n s e t o

a

s e l e c t a b l e c o n t r o l

r e f e r e n c e

and f e e d b a c k d e r i v e d from

t h e

o s c i l l a t i n g

c u r r e n t i n t h e

l o a d

c i r c u i t .

The

work

c o i l i s r e s o n a t e d w i t h a c a p a c i t o r an d

t h e

c o i l - c a p a c i t o r c o m b i n a t i o n

i s

a l w a y s e x c i t e d a t r e s o

n a n c e

i r r e s p e c t i v e o f t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e c o o k i n g

u t e n s i l l o a d .

By

d r i v i n g

t h e

c o i l a t t h e

r e s o n a n c e ,

t h e

v o l t - a m p e r e

r a t i n g

o f t h e

power

s e m i c o n d u c t o r s i s min

i m i z e d . S i n c e t h e

work c o i l i s d r i v e n a t

r e s o n a n c e , t h e

power

s e m i c o n d u c t o r s ,

w h i c h p r o d u c e t h e h i g h f r e

quency e x c i t a t i o n s w i t c h ON

and

OFF w h e n p owe r

c u r r e n t

t h r o u g h

t h e

power s e m i c o n d u c t o r s

i s

p r a c t i

c a l l y

z e r o ,

a n d

t h e r e f o r e t h e s w i t c h i n g

l o s s e s

a r e

n e g l i

g i b l e .

T h e

s y s t e m i s

c a p a b l e

o f

“ i n ? n i t e l y ” c o n t r o l l i n g

t h e c o o k i n g p o w e r .

The s y s t e m

c a n o p e r a t e w i t h o u t

dam age

w i t h h i g h

Q

o a d i n g

s u c h

a s

o c c u r

when

c o p p e r

o r alu m inu m

co ok

p o t s

a r e

placed

over t h e w o r k c o i l

o r i n

t h e

absence o f a ny u t e n s i l .

BRIEF DESCRIPTION OF

THE DRAWING

F I G . 1 i s a diagram o f an i n d u c t i o n h e a t

cooking s y s

tem

i l l u s t r a t i n g a

p r e f e r r e d

e mbod i me n t o f

t h e

i n v e n

t i o n ;

5

30

35

45

50

55

65

2

F I G .

2 s h o w s

t h e

g e n e r a l p h y s i c a l

p l a c e m e n t

o f

t h e

e l e m e n t s o f t h e c o o k i n g r a n g e ; and

FIG.

3

i s

a

diagram showing a n

a l t e r n a t i v e connec

t i o n f o r

t h e

feedback

t r a n s f o r m e r .

DESCRIPTION

OF THE PREFERRED

EMBODIMENT

The

i n d u c t i o n

h e a t i n g s y s t e m

o f F I G .

1

i n c l u d e s

a n

i n d u c t i o n w o r k c o i l 10

t h a t i s

a p a r t o f a s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t 1 2 i n t h e

l o a d

c i r c u i t 1 4 o f

a h i g h

f r e q u e n c y ( f o r

example

27

KHz)

o s c i l l a t o r

1 6

e n e r g i z e d f r o m a

con

t r o l l a b l e DC

o w er

source 1 8 . I n a d d i t i o n t o t h e work

c o i l 1 0 , t h e

s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

1 2 i n c l u d e s

c a p a c i

t o r s 20

and

22

w i t h

which

t h e work c o i l

r e s o n a t e s .

The

wo r k c o i l 10 i s p a r t o f

a

c o o k i n g r a n g e 1 7 which

a l s o

i n c l u d e s

a

s u i t a b l y

s u p p o r t e d c o o k i n g t o p

2 4

( F I G .

2 )

made o f

s u i t a b l e

n o n m a g n e t i c

m a t e r i a l

f o r e x a m p l e

a g l a s s - c e r a m i c ,

a n d

o n

which an

e l e c t r i c a l l y conduc

t i v e

a n d

p r e f e r a b l y

m a g n e t i c

u t e n s i l

2 6

r e s t s

f o r

h e a t i n g

t h e r e - o f b y

e l e c t r o - m a g n e t i c

i n d u c t i o n

f r o m

t h e work

c o i l 1 0 ,

w h i c h

i s

mounted

u n d e r

t h e

c o o k i n g t o p

2 4 .

W o r k c o i l

1 0

i s shown a s

a m u l t i - t u r n

( f o r

example 3 0

t u r n s ) s p i r a l l y wound

p a n c a k e

c o i l , w h i c h may b e

m oun t e d o n

t h e u n d e r s i d e

o f t h e

cooking

t o p 24 o r

i t

m a y

b e i n d e p e n d e n t l y s u p p o r t e d i n ?xed r e l a t i o n

t o

t h e

c o o k i n g

t o p

w h e r e b y

u t e n s i l s

p l a c e d o n

t h e

c o o k i n g

t o p o v e r t h e work

c o i l

w i l l b e c l o s e l y e l e c t r o

m a g n e t i c a l l y c o u p l e d t o t h e c o i l

f o r i n d u c t i o n h e a t i n g

t h e r e b y .

B y w a y

o f e x a m p l e ,

t h e

g l a s s - c e r a m i c c o o k i n g

t o p

2 4

m a y

b e

a p p r o x i m a t e l y 0 . 2 i n . t h i c k .

I n

F I G . 2 ,

work

o i l

1 0 i s

shown

s u p p o r t e d

b y

a

c e r a m i c

b r a c k e t

27

s e c u r e d

t o t h e f r a m e o f

t h e

r a n g e

1 7 .

Load

c i r c u i t

14

a l s o

i n c l u d e s a dummy

o a d c i r c u i t

2 8

t o

i n s u r e t h a t t h e

o s c i l l a t o r

w i l l

have

a t l e a s t a p r e

determined

m i n i m u m

l o a d

o n i t i n c a s e a

h i g h

Q

o a d

f o r e x a m p l e

a c o p p e r u t e n s i l

i s i n d u c t i v e l y c o u p l e d

t o

t h e work

c o i l .

The

DC.

o u t p u t v o l t a g e

o f t h e power

s u p p l y 1 8 and c o n s e q u e n t l y t h e

power

o u t p u t o f

t h e o s

c i l l a t o r 16

i s

c o n t r o l l e d by a c o n t r o l

c i r c u i t 30 i n

r e

s p o n s e t o r e f e r e n c e and f e e d b a c k

s i g n a l s . The

f e e d

back

s i g n a l

i s d e r i v e d from t h e o s c i l l a t o r

l o a d

c i r c u i t

14.

O s c i l l a t o r

16

i s

shown

a s

a

b r i d g e - t y p e

o s c i l l a t o r . Al

t h o u g h t h e

s p e c i ? c b r i d g e - t y p e s h o w n i s a

h a l f - b r i d g e

o s c i l l a t o r ,

a f u l l - b r i d g e

o s c i l l a t o r

m a y

a l s o b e

employed

a n d t h e same g e n e r a l

p r i n c i p l e s o f

o p e r a t i o n w i l l

a p p l y .

M o r e s p e c i ? c a l l y , i n accordance w i t h

t h e

i n v e n t i o n o s

c i l l a t o r

16

i s

sh o w n a s

a s e r i e s r e s o n a n t , c u r r e n t

d r i v e n ,

b r i d g e - t y p e o s c i l l a t o r . The o s c i l l a t o r i n c l u d e s a ? r s t

s w i t c h i n g b l o c k 34 h a v i n g

a power

p a t h c o n n e c t e d

b e

tween

a

p o s i t i v e D.C. bus 36 and one

end

38

o f

t h e l o a d

c i r c u i t

1 4 .

A

second

s w i t c h i n g b l o c k

40

h a s a p owe r

p a t h connected

between

t h e t e r m i n a l

38

and t h e nega

t i v e D.C. bus 42.

The

r e s p e c t i v e

s w i t c h b l o c k s 34

a n d

40

a r e

p r o v i d e d

w i t h

c o n t r o l t e r m i n a l s

44 and

46

t h r o u g h which d r i v e

s i g n a l s

c o n t r o l

t h e

s w i t c h i n g

f u n c t i o n

o f

t h e r e s p e c t i v e

b l o c k s .

Each

o f

t h e

s w i t c h i n g b l o c k s

i n c l u d e s

one

o r

m ore

s e m i c o n d u c t o r s w i t c h i n g d e v i c e s p r e f e r a b l y

t r a n

s i s t o r s a s shown. The two

p a r a l l e l

connected

t r a n s i s t o r s

shown

i n

each s w i t c h i n g block a r e symbolic o f one o r

a n y d e s i r e d p l u r a l i t y o f t r a n s i s t o r s d e p e n d i n g o n

t h e

p o w e r r e q u i r e m e n t s . By wa y o f e x a m p l e ,

t h e


a r e shownas

NPN

y p e w i t h t h e

power

p a t h t h e r e

t h r o u g h

between t h e

o s c i l l a t o r and

e m i t t e r e l e c t r o d e s .



3 , 8 0 6 , 6 8 8

3

The

power p a t h s

o f t h e t r a n s i s t o r s i n

e a c h s w i t c h i n g

b l o c k a r e c o l l e c t i v e l y t h e

power

p a t h f o r t h e b l o c k .

The

b a s e

o r

c o n t r o l

e l e c t r o d e s

o f

t h e t r a n s i s t o r s o f

block 34

a r e

connected

t o t h e

block c o n t r o l t e r m i n a l

4 4 , w h i l e

t h e

b a s e e l e c t r o d e s o f

t h e


o f

b l o c k

4 0 are connec ted t o the block control terminal 46. The

c o l l e c t o r s

of

t h e t r a n s i s t o r s of

switch

block 34 are c o n

n e c t e d

t o t h e p o s i t i v e D . C . b u s 3 6 , w h i l e

t h e i r

e m i t t e r s

a r e

c o n n e c t e d

t h r o u g h r e s p e c t i v e e m i t t e r

r e s i s t o r s

to a

c o n d u c t o r 47 and

t h e

t e r m i n a l

3 8 .

The c o l l e c t o r s

o f

t h e


o f s w i t c h b l o c k 40 a r e connected t o t e r m i n a l

3 8 , w h i l e

t h e i r

e m i t t e r s a r e connected

t h r o u g h

r e s p e c

t i v e

e m i t t e r r e s i s t o r s t o

a l i n e

48 and t h e n e g a t i v e

D.C.

b u s 4 2 .

A w i t c h d r i v e

c i r c u i t

50 f o r d r i v i n g s w i t c h

b l o c k s

34

an d 40 i n c l u d e s

a c u r r e n t t r a n s f o r m e r

52

h a v i n g a p r i

mary w i n d i n g 5 4 c o u p l e d t o s e c o n d a r y w i n d i n g s 5 6

a n d

5 8 .

P o l a r i t y r e l a t i o n s

o f

t h e t r a n s f o r m e r

w i n d i n g s

a r e

i n d i c a t e d b y

t h e

s e l f - e x p l a n a t o r y - d o t c o n v e n t i o n . P r i

mary

w i n d i n g 54 i s connected

i n s e r i e s

w i t h t h e l o a d

c i r c u i t

1 4 , w h e r e b y

i t i s e x c i t e d b y t h e o s c i l l a t i n g l o a d

c u r r e n t .

Thus t h e o u t p u t s

o f

s e c o n d a r i e s

56

and

58

( 1 8 0 ° a p a r t ) a r e

c u r r e n t s d e r i v e d

from t h e o s c i l l a t o r

l o a d c i r c u i t . S e c o n d a r y w i n d i n g

56

i s c o n n e c t e d

t o t h e

c o n t r o l

t e r m i n a l

44 o f s w i t c h

b l o c k 34 t o

p r o v i d e

d r i v e

f o r t h a t s w i t c h b l o c k . More s p e c i ? c a l l y , t h e u p p e r end

o f

w i n d i n g 56 i s c o n n e c t e d t h r o u g h d i o d e s 60 t o

t h e

b a s e e l e c t r o d e s o f ‘ t h e t r a n s i s t o r s i n s w i t c h b l o c k 3 4 ,

w h i l e t h e l o w e r end o f

w i n d i n g

56 i s connected t o t h e

l i n e 47 a t

t h e lower

ends o f

t h e

e m i t t e r r e s i s t o r s

i n

s w i t c h

b l o c k 3 4 .

T h u s ,

w i n d i n g 5 6

i s c o n n e c t e d

a c r o s s

t h e c o n t r o l i n p u t

c i r c u i t

o f

t h e

s w i t c h b l o c k

3 4 .

I n

l i k e

manner, s e c o n d a r y w i n d i n g 58 i s connected a c r o s s t h e

c o n t r o l i n p u t c i r c u i t

o f s w i t c h

b l o c k 4 0 .

O s c i l l a t o r

16 i s provided w i t h a

s t a r t e r

c i r c u i t 64 con

n e c t e d a c r o s s

t h e

c o n t r o l

i n p u t c i r c u i t

o f s w i t c h b l o c k

4 0 .

I t

i n c l u d e s

a c a p a c i t o r 66 i n s e r i e s w i t h a

c h a r g i n g

r e s i s t o r

68

connected a c r o s s t h e DC. u s e s 36

and

42

w h e r e b y

t h e

c a p a c i t o r

i s

c h a r g e d t h r o u g h

t h e r e s i s t o r .

A o l t a g e b r e a k o v e r d e v i c e 7 0 , f o r example a d i a c o r

a S h o c k l e y d i o d e , i s c o n n e c t e d i n s e r i e s

w i t h a

d i o d e 72

between t h e c o n t r o l t e r m i n a l 46 o f s w i t c h b l o c k

40

and

t h e j u n c t i o n

7 4 b e t w e e n c a p a c i t o r

66 a n d

r e s i s t o r

6 8 .

A

d i o d e

75 i s

connected f rom t h e j u n c t i o n 74

t o

t h e

u p p e r

e n d o f

t h e power

p a t h o f

s w i t c h

b l o c k

4 0 ,

t h a t

i s

t o t h e

c o l l e c t o r e l e c t r o d e s o f

t h e t r a n s i s t o r s

i n t h a t

s w i t c h

b l o c k .

The c a p a c i t o r - r e s i t o r - S h o c k l e y d i o d e

c o m b i n a t i o n

f o r m a r e l a x a t i o n

o s c i l l a t o r

f o r

i n i t i a l l y

t r i g g e r i n g

t h e

o s c i l l a t o r 1 6 .

O s c i l l a t o r 1 6 o p e r a t e s

from “ s t a n d s t i l l ”

a s

f o l l o w s :

“At s t a n d s t i l l ”

both

s w i t c h b l o c k s 34 and 40 a r e

OFF .

W h e n power i s i n i t i a l l y a p p l i e d t o

t h e

DC u s e s 36

and

4 2 , c a p a c i t o r s

20 and

22

assume

a

c h a r g e ,

an d

ca

p a c i t o r 6 6 c h a r g e s

t h r o u g h r e s i s t o r

6 8

u n t i l t h e b r e a k

d o w n

v o l t a g e o f S h o c k l e y d i o d e 70

i s r e a c h e d

a n d

t h e

d i o d e b r e a k s o v e r . T h i s

a p p l i e s a

p u l s e t o t h e c o n t r o l

t e r m i n a l 46 o f

t h e

s w i t c h b l o c k 40 t h e r e b y t u r n i n g

ON

t h e t r a n s i s t o r s o f

t h a t

s w i t c h b l o c k . Load c u r r e n t s t a r t s

a n d

i t

i s

drawn

t h r o u g h b o t h

c a p a c i t o r s

2 0 a n d

2 2 ,

p a s s i n g t h r o u g h work c o i l

1 0 ,

p r i m a r y

5 4 a n d t h e

ON


o f

s w i t c h b l o c k 4 0 . Due

t o

t h e d i r e c t i o n s

o f

t r a n s f o r m e r w i n d i n g s

5 4 , 56 a n d 5 8 , t h e 1 8 0 ° a p a r t i n

d u c e d v o l t a g e s i n

w i n d i n g s

5 6 a n d 5 8 a p p l y v o l t a g e

i n

t h e turn-ON d i r e c t i o n t o t h e c o n t r o l i n p u t c i r c u i t o f

s w i t c h b l o c k

40

and i n

t h e

turn-OFF

d i r e c t i o n t o

t h e

c o n t r o l i n p u t c i r c u i t o f s w i t c h b l o c k

3 4 .

T h u s , d u r i n g

t h i s

h a l f c y c l e

o f

o p e r a t i o n , r e g e n e r a t i v e f e e d b a c k i s

0

25

30

35

40

45

55

60

6 5

4

a p p l i e d t o

t h e c o n t r o l

l i n e

46

o f

s w i t c h

b l o c k 40

w h i l e

t h e b a s e d r i v e t o


o f s w i t c h b l o c k 34

i s

e f f e c

t i v e l y

z e r o .

At

t h e end

o f

t h e h a l f c y c l e

o f

t h e

r e s o n a n t f r e

quency,

the load current

i n t h e resonant

c i r c u i t

r e

v e r s e s (due t o resonance r i n g i n g ) . At r e v e r s a l t h e

base

c u r r e n t

t o t h e


of s w i t c h block 40

h a s

r e a c h e d

t h e t u r n - O F F

l e v e l , a n d

t h e o u t p u t s

o f

t r a n s

f o r m e r

w i n d i n g s

56 and 58 a r e r e v e r s e d

t o

a p p l y t u r n

OFF o l t a g e

t o

t h e c o n t r o l i n p u t l i n e 4 6

o f

s w i t c h

b l o c k

4 0

a n d

t u r n - O N v o l t a g e t h r o u g h t h e c o n t r o l i n p u t

l i n e

44 o f s w i t c h

b l o c k

3 4 .

D u r i n g

t h i s

h a l f c y c l e , w i n d i n g

56

a p p l i e s r e g e n e r a t i v e f e e d b a c k t o r e e n f o r c e t h e ON

s t a t e

o f

t h e s w i t c h b l o c k 3 4 , w h i l e a t t h e same t i m e t h e

s w i t c h

b l o c k 40 i s w i t h o u t b a s e

d r i v e .

At

t h e end

o f t h i s

h a l f c y c l e ,

t h e

l o a d c u r r e n t and

t h e

c o n d u c t i v i t y

s t a t e s

o f

r e s p e c t i v e s w i t c h b l o c k s 34 and 40 a g a i n

r e v e r s e

and

keep

r e v e r s i n g

a s

t h e

o s c i l l a t o r

1 6

o s c i l l a t e s a t

t h e

n a t

u r a l f r e q u e n c y o f

t h e

s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

1 2 .

Once

t h e

o s c i l l a t o r i s

r u n n i n g ,

d i o d e

7 5

e n s u r e s

t h a t

c a p a c i

t o r 66 i s k e p t

d i s c h a r g e d b e l o w t h e

breakdown l e v e l o f

S h o c k l e y

d i o d e

7 0 .

I n

a s e r i e s

resonant

c i r c u i t ,

c u r r e n t i s maximum

t

resonance

a n d

therefore

with current

f eedba ck

a s

sup

p l i e d b y t r a n s f o r m e r

5 2 , t h e

f e e d b a c k

w i l l

b e

m a x i

mum

t resonance. As a r e s u l t , the

o s c i l l a t o r 16

has a

n a t u r a l

t e n d e n c y

t o

o p e r a t e a t

t h e

n a t u r a l

f r e q u e n c y

o f

t h e

s e r i e s

r e s o n a n t l o a d , i . e . , t r a c k

t h e

n a t u r a l

f r e

quency o f t h e l o a d , and

produce

a n e a r l y

s i n u s o i d a l

c o i l

c u r r e n t .

Operation

w i t h

a n e a r l y

s i n u s o i d a l

c o i l c u r r e n t

r e d u c e s

r a d i o

f r e q u e n c y i n t e r f e r e n c e

p r o b l e m s .

O p e r a

t i o n

a t

resonance

i s

d e s i r a b l e

t o

minimize

s w i t c h i n g

l o s s e s , and s e l f - t r a c k i n g o f r e s o n a n c e i s d e s i r a b l e s i n c e

t h e work

c o i l 1 0

i n d u c t a n c e

v a r i e s

w i t h

d i f f e r i n g l o a d s ,

i . e . , d i f f e r e n t c o o k i n g

u t e n s i l s i z e

a n d

m a t e r i a l .

Although

t h e

o s c i l l a t o r 1 6 t e n d s t o

o p e r a t e

a t r e s o

nance,

i t would o p e r a t e a t some frequency below r e s o

nance i f s l o w t r a n s i s t o r s a r e e m p l o y e d . The d e l a y due

t o slow t r a n s i s t o r s can

be

compensated f o r by t h e a d d i -

t i o n o f a shunt inductance 76

a c r o s s t h e

transformer

p r i m a r y 5 4 , t h e r e b y a d v a n c i n g t h e p h a s e o f t h e b a s e

c u r r e n t ,

o r

m o r e

s i m p l y by t h e

u s e of a

transformer 52

h a v i n g

t h e

p r o p e r i n d u c t a n c e . The l a t t e r i m p l e m e n t a

t i o n

i s p r e f e r a b l y

i n

t h e

form o f a n a i r

c o r e

t r a n s f o r m e r

5 2

h a v i n g

t h e r e q u i r e d

i n d u c t a n c e p a r a m e t e r c o m p a t i

b l e

w i t h

t h e s p e e d o f t h e t r a n s i s t o r s e m p l o y e d . On t h e

o t h e r h a n d , i f t h e v e r y

f a s t

t r a n s i s t o r s a r e e m p l o y e d , i t

m a y be

d e s i r a b l e

t o e m p l o y an i r o n core

s t r u c t u r e

f o r


5 2 . T r a n s i s t o r

s w i t c h i n g s p e e d s m a y b e i m

p r o v e d b y

o p e r a t i o n

s l i g h t l y

a b o v e s a t u r a t i o n v o l t a g e .

T h i s i s a c c o m p l i s h e d b y d i o d e s 77

a n d

78

w h i c h a r e

r e f e r e n c e d

t o

a p o t e n t i a l a b o v e t h e b a s e

v o l t a g e s

b y t h e

d i o d e s

60

a n d 7 3 .

T h u s ,

when t h e c o l l e c t o r v o l t a g e a p

p r o a c h e s

t h e b a s e

v o l t a g e t o o c l o s e l y , t h e d r i v e

c u r r e n t

i s

d i v e r t e d from t h e b a s e s t o t h e c o l l e c t o r s

o f

t h e t r a n

s i s t o r s t o

m a i n t a i n

t h e

r e v e r s e

b i a s i n g

o f t h e b a s e

c o l l e c t o r j u n c t i o n s .

C a p a c i t o r s

7 9 a n d 8 0

p r o v i d e

p a t h s

f o r r e v e r s e b a s e c u r r e n t s a t t h e end o f each h a l f c y c l e .

The

s e p a r a t e e m i t t e r

r e s i s t o r s

shown

a r e

p r o v i d e d

t o

i n s u r e c u r r e n t s h a r in g b y

t h e

p a r a l l e l e d t r a n s i s t o r s . The

e f f e c t i v e n e s s o f

t h e s e

c u r r e n t

e q u a l i z i n g

r e s i s t o r s

i s

a l s o

i m p r o v e d b y o p e r a t i o n o f t h e


a b o v e s a t u r a

t i o n v o l t a g e .

The

p r i n c i p l e

o f e d d y

c u r r e n t

h e a t i n g

i s

u s e d t o t r a n s ~

f e r

e n e r g y f r o m t h e work o i l

1 0

t o t h e u t e n s i l 2 6 . More

s p e c i f i c a l l y ,

t h e

h i g h

f r e q u e n c y

a l t e r n a t i o n s o f t h e e l e c

t r o m a g n e t i c f i e l d s e t u p

b y

t h e w o r k c o i l 1 0 i n d u c e s



3 , 8 0 6 , 6 8 8

5

eddy

c u r r e n t s

i n t o

t h e

bottom o f

t h e u t e n s i l 26

and

t h e r e b y

h e a t

t h e s a m e . Po wer

t o t h e u t e n s i l

26 i s con

t r o l l e d

b y

v a r y i n g t h e work c o i l 1 0

c u r r e n t .

S i n c e t h e

o s c i l l a t o r u t e n s i l combination r e s e m b l e s a ‘ r e s i s t i v e

l o a d

t o

t h e

D . C . ,

c o n t r o l

o f

t h e

c o i l

c u r r e n t

m a y

be

e f

f e c t e d b y

v a r y i n g

t h e

D . C .

s u p p l y v o l t a g e t o t h e

o s c i l l a

t o r

1 6 . C o n t r o l c i r c u i t 3 0 ,

s e n s i n g t h e

l o a d c u r r e n t a s

h e r e i n af t e r d e s c r i b e d , m a i n t a i n s d e s i r e d l o a d c u r r e n t

b y a d j u s t i n g t h e D . C . power s u p p l y v o l t a g e t o compen

s a t e f o r

? u c t u a t i o n s i n t h e s u p p l y v o l t a g e .

The “ r e s i s t an c e ” o r l o a d p r e s e n t e d

t o

t h e

work

c o i l

1 0 b y t h e u t e n s i l

2 6 , i s

r e l a t i v e l y h i g h u n d e r n o r m a l

o p e r a t i o n , f o r example

w i t h

a u t e n s i l m a d e

o f i r o n .

C i r

c u i t

q u a l i t y

f a c t o r

Q

s

t h e r e f o r e

l o w . C i r c u i t

Q

e

c o m es h i g h

w h e n

t h e

u t e n s i l

i s

r em ov ed o r a u t e n s i l

of

l o w - r e s i s t a n c e metal such a s alu m inu m

o r

copper

i s

s u b s t i t u t e d . W i t h

a h i g h

Q , t h e e f f e c t i v e impedance o f

t h e

t u n e d c i r c u i t d r o p s . To p r e v e n t t h i s l o w impedance

f r o m d a m a g i n g t h e power t r a n s i s t o r s , t h e c o n t r o l

c i r

c u i t 3 0 , s e n s e s t h i s a s h e r e i n a f t e r d e s c r i b e d and r e

d u c e s

t h e

D . C . s u p p l y v o l t a g e t o o s c i l l a t o r 1 6 .

While

t h e path

o f

most of t h e w o r k c o i l

o r l o a d

cur

r e n t

i s t h r o u g h c a p a c i t o r s 20 and 2 2 , a p o r ti o n i n quan

t i t y a n d

t i m e

p a s s e s

t h r o u g h

t h e du m m y l o a d

c i r c u i t

2 8 .

T h i s

c i r c u i t i n c l u d e s

a

ummy

o a d 8 1 i n

t h e form

o f a

r e s i s t o r connected

between t h e m i d p o i n t 8 2 o f t h e

s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

1 2

and t h e p o s i t i v e and n e g a t i v e

D . C . b u s e s

3 6

a n d 4 2 t h r o u g h t h e p r i m a r y w i n d i n g 8 3

o f a c u r r e n t t r a n s f o r m e r

8 4

and d i o d e s

8 5 a n d 8 6 .

D u r i n g t h e a l t e r n a t i o n s

o f t h e

o s c i l l a t o r

1 6 , when t h e

v o l t a g e V 1

a t t h e j u n c t i o n 82 i s

more

p o s i t i v e t h a n t h e

p o s i t i v e

D . C .

b u s 3 6 , l o a d c u r r e n t

w i l l

? o w

from

t h e

s e

r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t t h r o u g h t h e

d u m m y

l o a d 8 1 , t h e

p r i m a r y

8 3 , d i o d e 8 5 ,

a n d t h e ON o w e r t r a n s i s t o r s ,

t h u s d i s s i p a t i n g

e n e r g y . On

t h e

o t h e r

h a l f c y c l e when

t h e

v o l t a g e V ,

i s more n e g a t i v e t h a n t h e n e g a t i v e

D . C .

l i n e

4 2 ,

l o a d c u r r e n t w i l l ? o w fr o m t h e t u n e d c i r c u i t

t h r o u g h t h e ON o w e r t r a n s i s t o r s , d i o d e 8 6 , p r i m a r y

8 3 , d u m m y l o a d 8 1 ,

t o

t h e j u n c t i o n 8 2 .

The

d u m m y

l o a d

8 1

d r a w s c u r r e n t

o n l y f o r

t h a t p o r t i o n

o f

t h e

c y c l e

t h a t

t h e v o l t a g e a t

j u n c t i o n 82 i n

i t s

a l t e r n a t i o n s

e x

c e e d s t h e

v o l t a g e

o f t h e p o s i t i v e a n d

n e g a t i v e b u s e s 3 6

a n d 4 2 .

F o r a n y g i v e n l o a d i n g o f t h e l o a d c i r c u i t ,

t h e

c u r r e n t

t h r o u g h t h e

p r i m a r y

8 3

i s p r o p o r t i o n a l t o

t h e

t o t a l l o a d c u r r e n t ,

i . e . ,

t h e

c u r r e n t t h r o u g h t h e s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t .

T h u s ,

f o r

a n y

g i v e n l o a d i n g , t h e

s e c o n

d a r y 87 o f t h e

c u r r e n t

t r a n s f o r m e r p r o v i d e s a

s i g n a l

which

i s

p r o p o r t i o n a l

t o t o t a l

l o a d

c u r r e n t . The o u t p u t

o f t r a n s f o r m e r 8 4 i s s u p p l i e d

a s

a

feedback s i g n a l

t o t h e

c o n t r o l c i r c u i t

3 0 .

V o l t a g e

V , a t

j u n c t i o n

82 i s a f u n c t i o n o f t h e

Q

f

t h e

s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

1 2 ,

and

t h e

o u t p u t o f t r a n s

former 8 4

i s p r o p o r t i o n a l

t o t h e

Q f t h e r e s o n a n t

c i r

c u i t ,

o r

t h e v o l t a g e

e x c u r s i o n s

o f V, above and below

t h e

s u p p l y

v o l t a g e .

S i n c e t h e l a t t e r i s a n

i n v e r s e

f u n c

t i o n o f l o a d i n g o f

t h e

w o r k c o i l , t h e d u m m y

l o a d

d r a w s

m o r e po wer

when

t h e

u t e n s i l i s

removed t h a n

w h e n i t

i s ‘ i n

p l a c e .

T h i s p r o v i d e s e x t r a f o r c i n g

t o

t h e c o n t r o l

c i r c u i t - 3 0

i n

c a s e

o f

h i g h

0

o a d

s u c h

a s

w h e n

u t e n s i l

2 6 i s r e m o v e d . The a c t i o n

i n

t h i s r e s p e c t i s r e g e n e r a t i v e

t h u s s p e e d i n g r e s p o n s e

t o r i s e

i n Q .

As i s w e l l

k n o w n

t h e

q u a l i t y f a c t o r Q

f a s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

i s Q =

Xc/R

=

L / R , where X , i s c a p a c i t i v e r e a c t a n c e and

XL

i s

i n d u c t i v e r e a c t a n c e ,

and R s r e s i s t a n c e .

The v a r i a b l e

v o l t a g e D . C . power s o u r c e

1 8

i n c l u d e s

a r e c t i ? e r

90 and

a n AC

n p u t c i r c u i t 92 f o r e n e r g i z i n g

t h e r e c t i ? e r . The

i n p u t

c i r c u i t 9 2 c o m p r i s e s a p a i r o f

20

25

50

55

6 5

6

‘ l i n e s 94 and 96 c o n n e c t e d

t o

AC n p u t

t e r m i n a l s 98

and 100 which a r e connected t o a p a i r o f l i n e s 102 an d

104

t h a t

a r e

c o n n e c t a b l e t h r o u g h a d o u b l e

p o l e s w i t c h

106

t o

AC u p p l y l i n e s 108 and 110 which i n t u r n a r e

connected

t o

a n

AC

ource

1 1 2 .

There

m a y

be

i n s e r t e d

a t 114 i n t h e

AC i n e s

108 and 1 1 0 v a r i o u s p r o t e c t i v e

d e v i c e s f o r l i m i t i n g h i g h v o l t a g e s p i k e s

f r o m

t h e

l i n e t o

e q u i p m e n t a n d f o r a t t e n u a t i n g i n t e r f e r en c e f r o m t h e

l i n e

t o

equipment and v i c e v e r s a . Such d e v i c e s m a y i n

c l u d e s u r g e

l i m i t i n g

d e v i c e s

and

a

low

p a s s ? l t e r .

By way o f e x a m p l e , t h e D . C .

p o w e r

s u p p l y 1 8 i s

shown a s b e i n g p h a s e - c o nt r o l l e d w i t h r e f e r e n c e t o AC

s u p p l i e d

t o t h e

AC

n p u t

c i r c u i t

9 2 .

To t h i s

e n d ,

r e c t i

? e r 90

s

a b r i d g e t y p e

r e c t i ? e r i n c l u d i n g r e c t i ? e r

e l e

ments 120 and 122 and c o n t r o l l e d r e c t i ? e r s 124 and

1 2 6 ( f o r e x a m p l e S C R ’ s )

s h u n t e d b y

p r o t e c t i v e s u p

p r e s s i o n n e t w o r k s 1 2 8 a n d 1 3 0 . The i n p u t o f

t h e

b r i d g e

i s

c o n n e c t e d

t o

l i n e s

94 and

9 6 ,

w h i l e

t h e

o u t p u t o f

t h e

b r i d g e

a p p e a r s on

l i n e s

132 and

1 3 4 .

The

D . C . o u t p u t

t e r m i n a l s

of

t h e

s o u r c e 18

a r e

i n d i c a t e d

a t

136 and

1 3 8 ,

and

a r e

r e s p e c t i v e l y c o n n e c t e d t o

t h e

D . C . o u t p u t

l i n e s

132 and

134

o f

t h e

r e c t i ? e r 90 w i t h

s u i t a b l e

b l e e d e r a n d

? l t e r

e l e m e n t s

i n t e r p o s e d t h e r e b e t w e e n .

These

e l e m e n t s m a y

i n c l u d e

r e s i s t o r s

140 and 1 4 2 ,

c a

p a c i t o r s 144 and 146

and a choke

1 4 8 . T e r m i n a l s 136

a n d 138

a r e connec ted

t o

t h e

p o s i t i v e

D.C. bus

36 a n d

t h e n e g a t i v e

D . C .

b u s 4 2 r e s p e c t i v e l y .

C o n t r o l

c i r c u i t 30 g e n e r a l l y i n c l u d e s a n e r r o r

g e n e r a

t o r

150 and a p h a s e - c o n t r o l ? r i n g o r g a t i n g c i r c u i t

152

f o r

? r i n g t h e

c o n t r o l l e d

r e c t i f i e r s

1 2 4

and

126 i n

a c c o r

dance

w i t h t h e

e r r o r

s i g n a l

o u t p u t

o f

t h e

e r r o r genera

t o r .

The

e r r o r

g e n e r a t o r

150

d e v e l o p s

an

e r r o r

s i g n a l


t o t h e d i f f e r e n c e

b e t w e e n

d e s i r e d

work

c o i l

c u r r e n t a n d a c t u a l w o r k

c o i l

c u r r e n t i n response t o

s i g n a l s r e p r e s e n t i n g t h e s e i t e m s s u p p l i e d t o t h e

e r r o r

g e n e r a t o r i n

a

m a n n e r h e r e i n a f t e r d e s c r i b e d .

A d d i t i o n

a l l y t h e e r r o r

g e n e r a t o r

r e s p o n d s t o

t h e

q u a l i t y

f a c t o r

Q f

t h e

l o a d c i r c u i t a s h e r e i n a f t e r

d e s c r i b e d .

A f u l l w a v e b r i d g e r e c t i ? e r 1 5 4 e n e r g i z e d f r o m t h e

AC i n e s

1 0 2

a n d

1 0 4

p r o v i d e s D . C . v o l t a g e f o r

t h e

c o n t r o l c i r c u i t

3 0 .

A e s i s t o r 155

l o w e r s t h e peak v o l t

a g e

s e e n by

t h e

c o n t r o l c i r c u i t and

i m i t s

c o n t r o l

c i r c u i t

c u r r e n t . Zener

d i o d e s

156 and 158 connected i n

a

c i r

c u i t

a c r o s s t h e o u t p u t o f

r e c t i ? e r 154

s e t up

two

d i f f e r

e n t v o l t a g e

l e v e l

r a i l s

1 6 0

and

1 6 2 ,

f o r

example

a t

20

v o l t and 1 0 v o l t

l e v e l s

u s i n g

1 0

v o l t

Z e n e r s .

These two

r a i l s f a l l t o

z e r o

v o l t s

e v e r y

h a l f c y c l e o f

t h e

6 0 l - l z l i n e

1 0 2 - 1 0 4 . T h i s s y n c h r o n i z e s t h e c o n t r o l c i r c u i t w i t h t h e

60Hz i n e . R e s i s t o r s 164 and 1 6 6 , and

a

c o n t r o l p o t e n

t i o m e t e r 170 form a v o l t a g e d i v i d e r t h a t p r o v i d e s

a

v a r i a b l e v o l t a g e a t t h e

c o n t a c t

arm 172 o f t h e p o t e n t i

o m e t e r 1 7 0

f o r f u r n i s h i n g a s e l e c t a b l e

r e f e r e n c e

s i g n a l


t o

and r e p r e s e n t i n g

d e s i r e d

work c o i l c u r

r e n t and power i n t o t h e cooking u t e n s i l 2 6 . As w i l l b e

s e e n , p o w e r

i n t o

t h e

c o o k i n g u t e n s i l i s d e t e r m i n e d b y

t h e s e t t i n g o f t h e c o n t r o l p o t e n t i o m e t e r 1 7 0 . A i o d e

174 comes i n t o p l a y , wh e n t h e 20v

r a i l

160

s t a r t s

t o

f a l l ;

i t p r e v e n t s

c a p a c i t a n c e w i t h i n t h e

c i r c u i t

f r o m

f e e d i n g

i n t o

t h e

2 0 v r a i l 1 6 0 w h i c h would

u p s e t s y n

c h r o n i z a t i o n w i t h

t h e

AC

i n e . L i n e s w i t c h 1 0 6 a n d t h e

c o n t r o l

potentiometer

a r m

172 a r e ganged

s o t h a t

t h e

l i n e s w i t c h

i s r e q u i r e d

t o m a k e a n d b r e a k

o n l y r e l a

t i v e l y l o w v a l u e o f

c u r r e n t .

Feedback from o s c i l l a t o r 1 6 r e p r e s e n t i n g l o a d

c u r

r e n t

and a l s o

r e s p o n s i v e

t o c h a n g e s o f Q f

t h e l o a d

c i r

c u i t

i s s u p p l i e d

t o

t h e

e r r o r

g e n e r a t o r 150 n t h e c o n t r o l

c i r c u i t 30 b y

f e e d i n g

t h e o u t p u t o f t r a n s f or m e r 8 4 i n t o



3 , 8 0 6 , 6 8 8

7

t h e

i n p u t o f

t h e r e c t i ? e r b r i d g e

1 7 6

t h a t f o r m s

p a r t o f

t h e e r r o r g e n e r a t o r 1 5 0 . A

e s i s t o r

178

i s connected

a c r o s s t h e DC. u t p u t t e r m i n a l s 180 and 182 o f b r i d g e

1 7 6 .

Potentiometer

a r m

172

i s

connected

t o

t e r m i n a l

1 8 0

t o

supply

t o

the error

generator

1 5 0 a reference

s i g n a l

r e p r e s e n t i n g d e s i r e d

w o r k

c o i l

c u r r e n t o r l o a d

c i r c u i t p o w e r .

A

e s i s t o r 184 i s connected between t e r

m i n a l 1 8 2 a n d a j u n c t i o n

1 8 6 ,

w h i c h

i s

c o n n e c t e d

t h r o u g h a

r e s i s t o r 1 8 7 t o t h e i n p u t o f

a

v o l t a g e a m p l i

f i e r 1 8 8 . A a p a c i t o r 189 an d a r e s i s t o r 190 a r e con

n e c t e d i n s e r i e s

between

j u n c t i o n

1 8 6 and t h e

1 0 v o l t

r a i l

1 6 2 . R e s i s t o r 190

i s

s h u n t e d

b y

a c a p a c i t o r 1 9 2 .

R e c t i ? e r

176 and r e s i s t o r 178

p r o v i d e a

feedback

v o l t a g e w h i c h i s

a l g e b r a i c a l l y summed

w i t h t h e p o t e n t i

o m e t e r ar m 172 r e f e r e n c e

v o l t a g e ,

t h u s t o provide a

v o l t a g e a t j u n c t i o n

1 8 6 p r o p o r t i o n a l t o t h e i r

d i f f e r e n c e

o r

e r r o r

t h e r e b e t w e e n . T h u s ,

t h e

v o l t a g e

a t

j u n c t i o n

186

i s p r o p o r t i o n a l

t o t h e d i f f e r e n c e between d e s i r e d

p owe r and t h e

a c t u a l power i n t h e l o a d

c i r c u i t 1 4 .

I n t h e e x a m p l e

shown

t h e

f e e d b a c k

v o l t a g e i s

s u b

t r a c t e d from t h e r e f e r e n c e v o l t a g e t h u s t o

l o w e r

t h e

v o l t a g e t o which t h e j u n c t i o n 186 c h a r g e s up t o . The

g r e a t e r

t h e f e e d b a c k v o l t a g e ,

t h e

l o w e r w i l l

b e

t h e

v o l t

a g e

a t j u n c t i o n

1 8 6 , and v i c e

v e r s a .

The f i r i n g c i r c u i t

1 5 2 a n d p o w e r

s u p p l y 1 8 r e s p o n d

t o and a r e c o n t r o l l e d i n accordance w i t h t h e e r r o r s i g

n a l

a t j u n c t i o n 1 8 6 .

E l e m e n t s

1 8 4 , 1 8 7 , 1 8 9 , 1 9 0 and

192 form a network

h a v i n g

a l a g - l e a d - l a g

t r a n s f e r c h a r

a c t e r i s t i c a n d

w h i c h

p r o v i d e s

l o o p s t a b i l i z a t i o n a n d

a

s o f t

s t a r t

f u n c t i o n .

Po wer

i s s u p p l i e d t o t h e a m p l i ? e r 188 o v e r l i n e s

194

a n d 1 9 6 . The o u t p u t o f

ampli?er 188 o n

a l i n e 198

i s

f e d

t o

t h e c o n t r o l

i n p u t o f

? r i n g

c i r c u i t

1 5 2 , which e m

p l o y s

t h e w e l l known R a m p

a n d P e d e s t a l

p h a s e c o n t r o l

t e c h n i q u e .

More s p e c i ? c a l l y ,

t h e a m p l i f i e r

o u t p u t l i n e

i s

connected

t h r o u g h a c u r r e n t l i m i t i n g

r e s i s t o r

200 and

a p a i r

o f d i o d e s

202 and 204 t o a j u n c t i o n 206 t h a t i s

connected

t o o n e e n d

o f a c a p a c i t o r 2 0 8

a n d t o

t h e

a n o d e o f a P UT

( P r o g r a m m a b l e u n i j u n c t i o n

t r a n s i s t o r )

2 1 0 . The g a t e o f t h e

PUT

s

connected t o

a j u n c t i o n

211 t o t i e i t t o a reference

v o l t a g e

source f o r m e d by a

network i n c l u d i n g r e s i s t o r s 2 1 2 , 214 and 216 and a

d i o d e

2 1 8 ,

c o n n e c t e d

b e t w e e n

p o s i t i v e

r a i l

1 6 0

a n d t h e

n e g a t i v e

l i n e

2 0 0 . J u n c t i o n

211

i s

between

d i o d e

218

and r e s i s t o r 2 1 6 .

The p r i m a r y w i n d i n g 222

o f

a

p u l s e

t r a n s f o r m e r 224

a n d

a s e r i e s r e s i s t o r 226 a r e

connected between t h e

c a t h o d e

o f

t h e PUT

and

t h e

n e g a t i v e

l i n e 2 2 0 .

Secon

d a r y w i n d i n g s 228 a n d 230 o f t h e p u l s e t r a n s f o r m e r a r e

r e s p e c t i v e l y

c o n n e c t e d

t o

t h e g a t e

c i r c u i t s o f

SCR’s

126 and 1 2 4 .

C a p a c i t o r 208 c h a r g e s

up

t o

t h e

a m p l i ? e r 1 8 8 o u t p u t

v o l t a g e

( l e s s two d i o d e d r o p s ) i n

a r e l a t i v e l y s h o r t

t i m e

compared

t o

t h e

p e r i o d o f

t h e 60Hz

i n e h a l f

c y c l e . Re

s i s t o r

200

l i m i t s

t h e

c u r r e n t

and t h e r e b y

s l o w s

d o w n

t h e

c h a r g i n g

t i m e

o f c a p a c i t o r

2 0 8 ,

t h u s

t o

s l o w

d o w n

t h e o v e r a l l s y s t e m r e s p o n s e a n d t h e r e b y

g a i n a d d e d

c l o s e d - l o o p s t a b i l i t y . T h e

v o l t a g e

o u t p u t

o f t h e a m p l i

?er

l e s s t h e two d i o d e d r o p s becomes t h e

v o l t a g e o n ca

p a c i t o r

2 0 8 .

T h i s

v o l t a g e

l e v e l i s

c a l l e d t h e p e d e s t a l

v o l t a g e .

The p o s i t i v e o u t p u t l i n e 2 2 1

o f

r e c t i ? e r 154

i s

con

n e c t e d

t h r o u g h a r e s i s t o r 232 t o t h e j u n c t i o n 206

and

t h e r e b y t o c a p a c i t o r 2 0 8 . D u r i n g a

h a l f

c y c l e , a

c o s i n u s o i d a l

v o l t a g e

i n c r e a s e a b o v e t h e p e d e s t a l v o l t

a g e a p p e a r s on

c a p a c i t o r

208

s i n c e

t h e c h a r g i n g c u r

20

25

45

65

8

r e n t

v a r i e s

a s

t h e p o s i t i v e h a l f

o f a

s i n e wave. This

am ount

of v o l t a g e i n c r e a s e i s r e f e r r e d t o a s t h e

r a m p

v o l t a g e .

As

h e r e i n b e f o r e d e s c r i b e d ,

c a p a c i t o r

2 0 8

i s

t i e d

t o

t h e

anode

o f

t h e

PUT

1 0 .

W h e n

t h e v o l t a g e

a t

t h e PUT

a n o d e

exceeds t h e

g a t e

v o l t a g e by a

c e r t a i n

s m a l l a mount, a p o s i t i v e p u l s e occurs i n t h e cathode

p a t h a n d

h e n c e

t h r o u g h t h e p u l s e t r a n s f o r m e r

2 2 4 ; t h i s

? r i n g p u l s e a p p e a r s a c r o s s t h e g a t e a n d t h e c a t h o d e

o f

b o t h S C R ’ s i n t h e

r e c t i f i e r

b r i d g e

9 0 .

O n l y o n e

SCR

s

f o r w a r d b i a s e d , t h o u g h ,

a n d

t h a t SCR t h e n ? r e s .

On

t h e

n e x t h a l f c y c l e ,

t h e

ramp

a n d p e d e s t a l a n d p u l s e g e n e r

a t i o n

a r e

r e p e a t e d

t o

? r e

t h e o t h e r

SCR n r e c t i ? e r 9 0 ,

i t b e i n g f o r w a r d b i a s e d a t t h i s t i m e .

The anode v o l t a g e

o f

t h e P U T

210

s d e t e r m i n e d b y

t h e sum

o f

t h e p e d e s ta l v o l t a g e a n d t h e

ram p

v o l t a g e .

W h e n h i s sum

e x c e e d s

t h e PUT a t e v o l t a g e t h a t i s d e

t e r m i n e d

b y

r e s i s t o r s

2 1 2 a n d 2 1 4 ( f o r

e x a m p l e ,

n o m i

n a l l y 1 6 v o l t s ) , t h e

? r i n g

p u l s e o c c u r s .

T h e r e f o r e

i t c a n

b e

s e e n t h a t ,

b y

i n c r e a s i n g

t h e

p e d e s t a l

v o l t a g e

w i t h t h e

c o n t r o l p o t e n t i o m e t e r 1 7 2 , t h e p e d es t a l a n d ramp o l t

age sum w i l l

m eet

t h e

g a t e

v o l t a g e o f t h e PUT 10 e a r

l i e r

i n t h e h a l f c y c l e and more v o l t a g e and

l i n e

c u r r e n t

w i l l

be s u p p l i e d b y DC.

s o u r c e

1 8 t o

o s c i l l a t o r

1 6 , r e

s u l t i n g i n

m o r e

p o w er

o u t p u t . The

same

i s

t r u e

i f

t h e

f e e d b a c k

i s r e d u c e d .

D e c r e a s i n g t h e p e d e s t al v o l t a g e

b y

means

o f t h e r e f e r e n c e

p o t e n t i o m e t e r

o r b y i n c r e a s e

o f

feedback

c a u s e s t h e

needed p e d e s t a l

and r am p v o l t

age sum t o

occur

l a t e r i n t h e 6 0 1 1 2 l i n e h a l f c y c l e a n d

t h e r e f o r e l o w e r s t h e

power

o u t p u t

o f

o s c i l l a t o r 1 6 .

A i o d e 234 i n s u r e s t h a t

t h e v o l t a g e o n

c a p a c i t o r 208

never

a l l s

t o

m o r e

than a diode

dr o p

b elow

a predeter

m i n e d

l e v e l ,

f o r e x a m p l e

1 0 v o l t s , p r i o r t o

? r i n g .

T h i s

g u a r a n t e e s t h a t t h e P U T “ ? r e s ” e v e r y h a l f c y c l e and

t h u s

c l o s e d - l o o p s t a b i l i t y

i s e n h a n c e d .

Diode 204 p r e

v e n t s

r a m p c u r r e n t from f e e d i n g

i n t o

t h e

c i r c u i t

b e

yond

c a p a c i t o r

2 0 8 . The

d i o d e

a r r a y o f

2 0 2 ,

2 0 4 , 218

a n d 2 3 8 ,

a n d

t h e a n o d e - t o - c a t h o d e v o l t a g e d r o p o f t h e

PUT 210 a c t t o p r e v e n t c l o s e d - l o o p i n s t a b i l i t y when

t h e l i n e v o l t a g e

f a l l s

b e l o w i t s

s p e c i ? e d

minimum v a l u e .

Along w i t h r e s i s t o r 2 1 6 , d i o d e 218

a l s o a c t s

a s temper

a t u r e

compensating network f o r t h e PUT.

F r o m

t h e d e

s c r i p t i o n h e r e i n , i t s h o u l d

b e

a p p a r e n t t h a t t h e r e g u l a t

i n g

l o o p i n c l u d i n g t h e f e e d b a c k r e p r e s e n t i n g

l o a d c i r

c u i t

c u r r e n t

an d

power w i l l o p e r a t e

t o r e g u l a t e

t h e a c

t u a l

l o a d

c i r c u i t

power

t o

t h e d e s i r e d (demanded)

v a l u e

o f

power

a s

r e p r e s e n t e d b y

t h e r e f e r e n c e

s i g n a l

s e l e c t e d

b y

t h e

p o s i t i o n

o f t h e p o t e n t i o m e t e r a r m 1 7 2 .

I f

w i t h g i v e n u t e n s i l l o a d i n g , a c t u a l power i n c r e a s e s

o v e r t h e

d e m a n d e d

v a l u e , t h e f e e d b a c k s i g n a l

w i l l i n

c r e a s e

t o

reduce t h e DC.

u p p l y v o l t a g e

out o f s o u r c e

1 8 .

The c o n v e r s e i s

t r u e

i f t h e a c t u a l p owe r d r o p s

b e l o w demanded p o w e r .

The s y s t e m

r e a c h e s e q u i l i b

r i u m

when a c t u a l power e q u a l s t h e d e m a n d e d

v a l u e

o f

p o w e r . C l o s e d l o o p o p e r a t i o n p r o t e c t s t h e

power

t r a n

s i s t o r s f r o m

e x c e s s i v e l y h i g h

c u r r e n t c a u s e d b y r e m o v a l

o f t h e l o a d

( u t e n s i l ) .

Complete

r e m o v a l

o f t h e l o a d

m a y c a u s e t h e s u p p l y v o l t a g e t o drop t o a v a l u e t o o low

t o s u s t a i n

o s c i l l a t i o n .

When

h e

o s c i l l a t o r

r e s t a r t s ,

t h e

l o o p h a s a l l o w e d t h e s u p p l y v o l t a g e t o c l i m b t o a

v a l u e

which causes t h e i n i t i a l

t r a n s i s t o r

current t o b e exces

s i v e , a n d t h e

c y c l e

w o u l d r e p e a t i t s e l f e x c e p t

f o r

t h e

d u m m y l o a d 8 1 and

d i o d e s

8 5 a n d 8 6 . As h e r e t o f o r e

e x p l a i n e d

t h e

d u m m y o a d

d r a w s

more power when

t h e

u t e n s i l i s

removed

t h a n when i t i s i n p l a c e . I n o t h e r

words t h e

dummy

o a d d i s s i p a t e s m o r e p o w er

a t

h i g h

Q I



3 , 8 0 6 , 6 8 8

9

The f e e d b a c k a l s o r e s p o n d s t o

t h e

Q f t h e r e s o n a n t

c i r c u i t such

t h a t i f t h e l o a d i n g o n t h e work

c o i l

i s s o

c h a n g e d

a s t o

c h a n g e t h e Q f t h e

c i r c u i t ,

t h e

f e e d b a c k

w i l l

i n c r e a s e when

Q

s i n c r e a s e d , and

d e c r e a s e when

Q s

d e c r e a s e d . T h e s e

e f f e c t s

a r e r e g e n e r a t i v e ,

t e n d i n g

t o

s p e e d

up r e s p o n s e .

A l t e r n a t i v e l y ,

t h e f e e d b a c k r e

s p o n s i v e

t o

c u r r e n t

and

power

m a y b e

o b t a i n e d

b y

i n

s e r t i n g t h e p r i m a r y 83 o f

c u r r e n t

t r a n s f o r m e r 84 b e

tween

t h e

work

c o i l 10

and

j u n c t i o n

8 2 a s shown i n

F I G . 3 . However, i n t h e system w i t h t h e connection a s

i n F I G .

3 ,

t h e feedback

w i l l b e

r e s p o n s i v e

t o and r e p r e _

s e n t c u r r e n t and p owe r o n l y .

I t w i l l

n o t

b e r e s p o n s i v e

t o

t h e

Q f t h e c i r c u i t . I n t h e s y s t e m u s i n g t h e

a l t e r n a

t i v e c o n n e c t i o n o f F I G . 3 , t h e d u m m y

l o a d p r o v i d e s

t h e

s a m e

function

a s

hereinbefore

described.

I n case of a

h i g h

Q

l o a d t h e ‘ o p e r a t i o n

o f

t h e

du m m y

l o a d p r e v e n t s

t h e c o n t r o l c i r c u i t 3 0 f r o m d e c r e a s i n g t h e D . C . s u p p l y

v o l t a g e t o

such a

low v a l u e

a s

would

s t a l l

t h e

o s c i l l a t o r

1 6 .

An a d v a n t a g e o f t h e Q - r e s p o n s i v e

f e e d b a c k

1 8

t h a t

i t r e d u c e s

c o i l

c u r r e n t r a t h e r t h a n

m e r e l y

h o l d

i t

con

s t a n t t o r e d u c e

t h e

m a g n e t i c

? e l d

s t r e n g t h t o r e d u c e

r a d i a t i o n i n t e r f e r e n c e p r o b l e m s .

S i n c e

t h e v o l t a g e V ,

a t

t h e

m i d p o i n t

82

o f

t h e s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t i s a f u n c t i o n

o f t h e

Q ,

o f

t h a t c i r c u i t ,

Q - r e s p o n s i v e f e e d b a c k m a y a l s o b e s u p p l i e d i f d e s i r e d

b y a v o l t a g e t r a n s f o r m e r

connected a c r o s s

t h e ummy

l o a d 8 1 .

A

i f f e r e n t

s u p p l y

c i r c u i t

f o r

t h e

s t a r t e r

64 i s

i l l u s

t r a t e d

a t

2 4 0 ,

and m a y b e connected t o

t h e

s t a r t e r by

moving

g a n g e d s w i t c h e s S W 1 a n d SW2 o c l o s e t h e c i r

c u i t s

a t

c o n t a c t s

S2 and S4 and o p e n

t h e c i r c u i t s

a t

c o n t a c t s S 1 and

S 3 .

W h e n connected i n t o t h e c i r c u i t b y

s w i t c h e s

SW1 and

SW2,

s u p p l y

c i r c u i t 240 i s con

n e c t e d

‘ a c r o s s t h e

o u t p u t

o f

b r i d g e r e c t i ? e r

90 and

i n

c l u d e s

i n

s e r i e s

r e s i s t o r

1 4 0 ,

a d i o d e 2 4 4 , and

a c a p a c i

t o r

2 4 6 . The j u n c t i o n

between

d i o d e 244

a n d

c a p a c i t o r

246 i s

connec ted

t o

switch

contact 5 2 .

C a p a c i t o r

2 4 6

c h a r g e s t h r o u g h

d i o d e

244 t o p r o v i d e

an independent s o u r c e

o f

p owe r

f o r

t h e s t a r t c i r c u i t 6 4 ,

t o f a c i l i t a t e r e s t a r t of

t h e

o s c i l l a t o r 16

even

i f t h e D.C.

s u p p l y

t o t h e o s c i l l a t o r

16

f a l l s t o a

low

v a l u e .

I t s h o u l d b e

understood

t h a t

o t h e r t y p e s

o f e r r o r

gen

e r a t i n g o r

summing

c i r c u i t s r e s p o n s i v e t o

r e f e r e n c e

a n d

f e e d b a c k

s i g n a l s m a y

b e

employed

t o

g e n e r a t e t h e

s i g

n a l f o r c o n t r o l l i n g t h e f i r i n g

c i r c u i t 1 5 2 . The

p a r t i c u l a r

f i r i n g

c i r c u i t

i s

shown

o n l y a s a n example a s o t h e r

t y p e s

o f p h a s e - c o n t r o l

f i r i n g c i r c u i t s

r e f e r e n c e d t o t h e

s u p p l y

AC

m a y b e

e m p l o y e d .

I t m a y b e n o t e d

t h a t p e d e s t a l

and ramp

t y p e p h a s e - c o n t r o l ? r i n g

c i r c u i t s

a r e

k n o w n

i n t h e a r t ,

a n

example b e i n g d i s c l o s e d i n US. P a t . No.

3 , 5 8 4 , 2 8 2 .

L i n e s w i t c h 1 0 6 i s shown ganged w i t h t h e c o n t r o l po

t e n t i o m e t e r

a r m

172

s o t h a t t h e

s w i t c h

i s

r e q u i r e d

t o

m a k e and b r e a k o n l y r e l a t i v e l y l o w

v a l u e s

o f

c u r r e n t .

A

p r a c t i c a l e x a m p l e

f o r t h e

o p e r a t i n g f r e q u e n c y o f

t h e

o s c i l l a t o r

1 6

an d work

c o i l c u r r e n t

i s

a p p r o x i m a t e l y

2 7

KHz,

a l t h o u g h

o t h e r

s u i t a b l e

f r e q u e n c i e s

m a y

b e

c h o s e n . To p r o v i d e

t h e d e s i r e d

f r e q u e n c y , c i r c u i t c o m

p o n e n t s , f o r

example t h e

e l e m e n t s o f t h e s e r i e s

r e s o

nant

c i r c u i t

a r e

chosen

i n

accordance

w i t h

k n o w n de

s i g n t e c h n i q u e s .

At

t h e example f r e q u e n c y t h e m o s t d e s i r a b l e mate

r i a l

f o r

t h e

c o o k i n g

u t e n s i l 2 6 i s

a h i g h

r e s i s t a n c e

mag

n e t i c metal such

a s

i r o n or s t e e l .

Alu m i n u m

or cop p er

5

I O

20

30

35

40

45

50

55

65

10

u n l e s s v e r y t h i n w i l l n o t h e a t up s u f f i c i e n t l y t o w a r r a n t

t h e i r

u s e

a t t h e

example

f r e q u e n c y .

I t s h o u l d

be understood t h a t

t h e h e r e i n

d e s c r i b e d a r

r a n g e m e n t s

a r e

s i m p l y

i l l u s t r a t i v e o f t h e p r i n c i p l e s o f

t h e i n v e n t i o n , a n d t h a t

o t h e r

e m b o d i m e n t s a n d a p p l i c a

t i o n s

a r e

w i t h i n

t h e

s p i r i t and s c o p e o f t h e i n v e n t i o n .

We l a i m :

1 . The

a p p a r a t u s

f o r

h e a t i n g a c o o k i n g u t e n s i l b y

m a g n e t i c

i n d u c t i o n

a n d

o p e r a t i v e w i t h

DC

o w e r s u p

p l y

l i n e s ,

s a i d

a p p a r a t u s

c o m p r i s i n g

t h e


o f :

i n d u c t i o n

c o i l means

a d a p t e d

t o b e

c o u p l e d

t o cook

i n g u t e n s i l ;

s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

means i n c l u d i n g

s a i d i n d u c t i o n

c o i l

means;

DC power s u p p l y means

i n c l u d i n g

s a i d DC power

s u p p l y

l i n e s f o r

s u p p l y i n g power

t o s a i d i n d u c t i o n

c o i l

means;

s w i t c h i n g

means

connected

t o s a i d

DC

owe r

s u p p l y

l i n e s

f o r c o n v e r t i n g DC power

t o

AC

o w e r ,

and

f o r

e n e r g i z i n g

s a i d

s e r i e s

r e s o n a n t

c i r c u i t

m e a n s ;

m e a n s connected

t o

s a i d s e r i e s resonant c i r c u i t

me a ns an d t o

s a i d

DC

p owe r s u p p l y

l i n e s

f o r

p r o

v i d i n g

a

s i g n a l i n d i c a t i v e

o f

v o l t a g e

e x c u r s i o n s o f

s a i d i n d u c t i o n

c o i l m e a n s

u n d e r o p e r a t i o n b e y o n d

t h e v o l t a g e l e v e l o f

s a i d

DC ower s u p p l y l i n e s ; a n d

means f o r

c o n t r o l l i n g

t h e v o l t a g e l e v e l o f s a i d DC

power

s u p p l y l i n e s

i n r e s p o n s e t o s a i d s i g n a l .

2 .

The a p p a r a t u s

o f

c l a i m

1 w i t h s a i d

means

f o r

p r o

v i d i n g

a s i g n a l

b e i n g

c o n n e c t e d i n p a r a l l e l t o

s a i d

i n

duction c o i l

means.

3 . The

a p p a r a t u s

o f c l a i m 2 w i t h s a i d

me a ns f o r

p r o

v i d i n g a

s i g n a l i n c l u d i n g

a


h a v i n g

p r i m a r y

a n d

s e c o n d a r y w i n d i n g s

a n d

? r s t a n d s e c o n d d i o d e s

each connected between a corresponding

one

of

s a i d

DC power s u p p l y l i n e s

and one e n d

o f s a i d p r i m a r y

w i n d i n g , t h e p o l a r i t y o f e a c h o f

s a i d

d i o d e s

b e i n g

a r

r a n g e d t o b l o c k c o n d u c t i o n from t h e

a s s o c i a t e d

DC

power

s u p p l y l i n e t o s a i d

p r i m a r y w i n d i n g

a n d t o

b e

c o n d u c t i n g

i n

r e l a t i o n t o s a i d

v o l t a g e e x c u r s i o n s ,

s a i d

s e c o n d a r y w i n d i n g b e i n g

c o n n e c t e d t o s a i d

means

f o r

c o n t r o l l i n g .

4 . Th e apparatus o f c l a i m 2 w i t h s a i d m e ans f o r con

t r o l l i n g i n c l u d i n g a r e f e r e n c e s i g n a l f o r d e t e r m i n i n g a .

v o l t a g e

l e v e l

on

s a i d

DC power

s u p p l y

l i n e s

c o r r e

s p o n d i n g t o

a

d e s i r e d

c o n d i t i o n o f

o p e r a t i o n f o r s a i d

i n d u c t i o n c o i l means, s a i d d e s i r e d c o n d i t i o n o f opera

t i o n

b e i n g

d e t e r m i n e d

i n

r e l a t i o n

t o

s a i d c o o k i n g

u t e n

s i l

b e i n g

p o s i t i o n e d r e l a t i v e t o s a i d i n d u c t i o n

c o i l

means t o p r o v i d e a

p r e d e t e r m i n e d

c o u p l i n g

t h e r e w i t h

a n d Q

h e r e o f ,

a n d s a i d s i g n a l r e p r e s e n t a t i v e

o f

a

f u n c

t i o n b e i n g c h a r a c t e r i s t i c o f t h e

a c t u a l

c o n d i t i o n o f

o p e r a t i o n o f

s a i d i n d u c t i o n c o i l m e a n s .

5 . The a p p a r a t u s o f

c l a i m

4 w i t h means f o r g e n e r a t

i n g

an e r r o r

between s a i d s i g n a l r e p r e s e n t a t i v e

o f

a

f u n c t i o n o f

s a i d

r e f e r e n c e

s i g n a l ;

s a i d

me a ns f o r con

t r o l l i n g b e i n g r e s p o n s i v e t o s a i d

e r r o r

t o a u t o m a t i c a l l y

m a i n t a i n

a p r e d e t e r m i n e d v o l t a g e l e v e l .

6 .

The

a p p a r a t u s o f c l a i m 5 w i t h

s a i d

me a ns

f o r

c o n ~

t r o l l i n g b e i n g

r e s p o n s i v e

t o s a i d

e r r o r

t o a u t o m a t i c a l l y

a d j u s t s a i d

v o l t a g e

l e v e l i n a c c o r d a n c e w i t h s a i d p r e d e

termined cooking u t e n s i l

c o u p l i n g .

7 . The a p p a r a t u s o f c l a i m

6

w i t h

s a i d

m eans

f o r con

t r o l l i n g

b e i n g

a d a p t e d t o l o w e r

s a i d

v o l t a g e l e v e l

i n

r e

s p o n s e t o s a i d s i g n a l r e p r e s e n t a t i v e o f a f u n c t i o n

when

t h e

Q f s a i d

i n d u c t i o n

c o i l means i n c r e a s e s , s a i d

s i g n a l



1 1

r e p r e s e n t a t i v e

o f a f u n c t i o n

h a v i n g

a comp on e n t t h a t

i s a

n o n - l i n e a r f u n c t i o n

o f

t h e

Q

f

s a i d

i n d u c t i o n

c o i l

means;

8 .

The

a p p a r a t u s o f

c l a i m 7

w h e r e i n s a i d

DC

o w e r

s u p p l y

i n c l u d e s

a n

AC power

s u p p l y

c o u p l e d

w i t h

m eans

f o r

c o n v e r t i n g t h e AC h e r e o f

i n t o

a DC

o l t a g e

s u p p l i e d t o s a i d

DC

ower

s u p p l y

l i n e s ; s a i d

means

f o r

c o n v e r t i n g t h e AC i n c l u d i n g g a t e - c o n t r o l l e d r e c t i f y i n g

m eans

connected

between s a i d AC u p p l y and s a i d DC

power

s u p p l y

l i n e s ; w i t h

s a i d r e c t i f y i n g

means b e i n g

p h a s e - c o n t r o l l e d i n response t o

s a i d

e r r o r .

9 . I n a p p a r a t u s f o r h e a t i n g a

c o o k i n g

u t e n s i l

b y mag

n e t i c i n d u c t i o n and o p e r a t i v e w i t h DC power s u p p l y

l i n e s ,

s a i d a p p a r a t u s

c o m p r i s i n g t h e


o f :

i n d u c t i o n c o i l m eans adapted

t o

b e

c o u p l e d t o

cook

i n g u t e n s i l ;

s e r i e s r e s o n a n t c i r c u i t me a ns i n c l u d i n g

s a i d

i n d u c t i o n

c o i l

me ans;

DC power s u p p l y

means

i n c l u d i n g

s a i d

DC power

1 0

1 5

20

25

30

35

40

45

55

3 , 8 0 6 , 6 8 8

12


f o r

s u p p l y i n g power t o

s a i d

i n d u c t i o n

c o i l

means;

s w i t c h i n g

means c o n n e c t e d t o

s a i d

DC

ower s u p p l y

l i n e s f o r

c o n v e r t i n g DC power t o AC

o w e r ,

and

f o r

e n e r g i z i n g s a i d s e r i e s r e s o n a n t c i r c u i t means

a t

n a t u r a l

r e s o n a n c e

f r e q u e n c y ;

m e a n s

connected t o s a i d s e r i e s

resonant

c i r c u i t

means an d t o

s a i d DC

p owe r

s u p p l y l i n e s f o r p r o

v i d i n g a s i g n a l r e p r e s e n t a t i v e o f a

f u n c t i o n

o f t h e

v o l t a g e l e v e l o f

s a i d

DC

ower

s u p p l y

l i n e s

a n d o f

t h e

accumulated e n e r g y

o s c i l l a t i n g w i t h i n s a i d s e

r i e s r e s o n a n t c i r c u i t means;

and

means f o r c o n t r o l l i n g t h e

v o l t a g e

l e v e l o f

s a i d DC

power


i n

r e s p o n s e t o s a i d

s i g n a l .

1 0 . The a p p a r a t u s o f c l a i m 9 w i t h

s a i d

s w i t c h i n g

means i n c l u d i n g


b e i n g s w i t c h e d

a t s a i d

n a t u

r a l r e s o n a n c e f r e q u e n c y .

* * * * *

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us3806688 induction heat cooking apparatus

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