Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2025-12-01)
1 Wie sieht sie aus?
Die Induktionskochplatte hat eine glatte, schwarze Glasoberfläche mit einer zentralen, weiß markierten Kochzone. Die Bedienleiste befindet sich im unteren Bereich und besteht aus berührungsempfindlichen Tasten sowie einem digitalen Display. Das Gehäuse ist flach, rechteckig und überwiegend in Schwarz gehalten, mit einem seitlichen Netzanschluss und dezent abgerundeten Kanten. In den Seiten und dem Boden befinden sich Lüftungsschlitze.
2 Was kann sie?
Die Induktionskochplatte erhitzt Töpfe und Pfannen schnell und effizient, indem sie Wärme direkt im Metallboden von geeignetem Kochgeschirr erzeugt. Sie bietet mehrere Leistungsstufen, eine Temperaturregelung und einen Timer.
Über die berührungsempfindlichen Tasten lassen sich alle Funktionen präzise steuern, und das Display zeigt Leistung, Temperatur oder Zeit gut sichtbar an. Eine automatische Topferkennung und Sicherheitsfunktionen wie Überhitzungsschutz sind ebenfalls integriert.
3 Wie funktioniert sie?
Die Induktionskochplatte wandelt die 230-Volt-Netzspannung zunächst in eine Gleichspannung um und erzeugt daraus mithilfe eines elektronischen Inverters ein hochfrequentes Wechselfeld. Dieses Feld fließt durch eine Flachspule direkt unter der Glasoberfläche. Steht ein geeigneter Topf auf der Kochzone, durchdringt das magnetische Wechselfeld seinen Boden und erzeugt darin Wirbelströme und magnetische Verluste – genau dort entsteht die Wärme. Die Leistung wird elektronisch geregelt, etwa durch Schalten der Hochfrequenz oder durch Anpassen des Resonanzkreises.
Sensoren überwachen Stromstärke und Temperatur. Um zu erkennen, ob ein geeigneter Topf auf der Platte steht, werden Testimpulse durch die Spule geschickt und deren Induktivität gemessen; nur dann wird Leistung auf die Spule gegeben.
Die Taster im Bedienfeld funktionieren kapazitiv. Die Kapazität der Metallspiralen ändert sich, wenn ein Finger die Glasplatte über der Spirale berührt, weil sich dadurch die Permittivität ändert. Die Kapazitätsänderung wird elektronisch ausgewertet und als Signal an den Mikrocontroller weitergegeben.
4 Wie sieht sie von innen aus?
Unter der Glaskeramik liegt zentral die große, flache Kupferspule – direkt unter der markierten Kochzone. Links daneben sitzt der Lüfter, der die Elektronik kühlt indem er warme Luft aus dem Gehäuse zieht, die durch die Schlitze in der Geräterückseite nachströmt. In der Mitte der großen Spule sitzt ein Temperatursensor.
Die große Leistungsplatine liegt im hinteren Bereich der Kochplatte: Rechts oben befinden sich Netzrelais und -filter (bestehend aus dem kleinsten der vier blauen Folienkondensatoren und der Spule). Links unten sitzt der massive Kühlkörper mit dem Leistungs-IGBT sowie die darüber platzierten Resonanzkondensatoren, durch deren Zu-/Abschaltung unterschiedliche Leistungsstufen erreicht werden können.
Der Steuerungsteil befindet sich im rechten, unteren Bereich derselben Platine. Eine Gleichrichterschaltung sorgt für die Betriebsspannung der Steuerung, inkl. Mikrocontroller (16-pin IC). Dieser wertet die Signale des Bedienfeldes sowie der Sensoren aus, steuert den Lüfter und erzeugt das Rechtecksignal, das anschließend verstärkt wird und zur Schaltung der Leistungsstufe (IGBT) dient. Außerdem steuert er die Ab- und Zuschaltung der Resonnanzkondensatoren.
Im vorderen Bereich ist die separate Frontplatine mit LEDs, LED-Display und kapazitiven Sensortasten angeordnet, direkt unter der Bedienleiste.
Alle Baugruppen sind über Steckverbinder verbunden und sorgen gemeinsam dafür, dass aus der 230-Volt-Einspeisung das hochfrequente Magnetfeld entsteht, das den Topf erhitzt.
5 Welche Rolle spielt sie in der Lehre?
Anhand der Induktionskochplatte lassen sich alle Grundlagen der Elektrotechnik anwendungsbezogen nachvollziehen. Sie dient als Beispiel für Induktion, Wirbelstrom- und Hystereseverluste. Die Taster im Bedienfeld sind ein Beispiel für die Nutzung der veränderlichen Kapazität in kapazitiven Sensoren. Die Leistungs- und Steuerungselektronik ist beispielhaft für die Anwendung der Grundlagen der Elektronik.
6 Welche Rolle sie er in der Praxis?
Die Induktionskochplatte dient der schnellen Erhitzung von geeigneten Töpfen und Pfannen. Sie kann an eine haushaltsübliche Steckdose angeschlossen werden und ergänzend zum Herd genutzt werden. Das Prinzip gilt ebenso für komplette Induktionskochfelder, die aus mehreren solcher Platten bestehen.
Symbolik
Ein Ersatzschaltbild wurde wegen der Komplexität des Systems nicht erstellt.
Berechnungen
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