電動家具驅動設備、家具和檢測電動家具驅動設備的位置的方法技術

本發明專利技術涉及一種電動家具驅動設備，具有：至少一個調節驅動器(7，8)，其用于相對于另外的家具構件電動移動至少一個可移動的家具構件；控制裝置(10)；以及操作單元(20)，其中至少一個調節驅動器(7，8)的電機(M)根據操作單元(20)的信號進行控制。該電動家具驅動設備的特征在于，控制裝置(10)具有至少一個半導體功率開關以用于切換電機(M)的電機電流，其中半導體功率開關兩端的電壓降被提供給評估單元，以檢測電機(M)的換向邊沿。此外，本發明專利技術還涉及一種用于檢測這種電動家具驅動設備的調節驅動器的位置的方法和具有這種家具驅動設備的家具(1)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電動家具驅動設備、家具和檢測電動家具驅動設備的位置的方法本專利技術涉及一種電動家具驅動設備，具有至少一個調節驅動器用于相對于另外的家具構件電動移動至少一個可移動的家具構件，以及控制裝置用于通過半導體功率開關來控制調節驅動器的電機。此外，本專利技術還涉及一種用于檢測電動家具驅動設備的調節驅動器的位置的方法和一種具有電動家具驅動設備的家具。在電動調節驅動器中，操作相應的調節驅動器的電機以調節家具構件，可選地以逆時針旋轉或順時針旋轉的方式操作電機。通常，在家具驅動設備的控制裝置或電機控制裝置中使用換極器配置的繼電器，以基于有線的和/或無線的操作單元(也稱為手動操作裝置)的信號將電機切換到其中一個或另一個旋轉方向。在簡單的電氣結構中，可以借助繼電器實現這一點。此外，例如與雙極性晶體管相比，繼電器切換是無損耗的。隨著廉價的、高性能的、并且也幾乎無損耗切換的半導體功率開關的面世，如Mosfet(Metal-OxideSemiconductorFieldEffectTransistors，金屬氧化物半導體場效應晶體管)或IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)，越來越多的基于半導體的換極電路(Polwendeschaltung)得到使用。通常，使用所謂的H橋，該H橋具有兩個橋支路，每個橋支路分別具有兩個串聯連接的半導體功率開關。在橋支路的中間抽頭之間連接有調節驅動器的電機。通常，所有的家具驅動設備都支持手動操作模式。在這種手動操作模式中，每個調節驅動器的操作單元上都設置有兩個操作元件，例如按鈕，其中對操作元件進行操作可以使調節驅動器的電機向其中一個方向或另一個方向旋轉。此外，還經常存在這樣的操作模式，這些操作模式能夠通過唯一一個按鍵或其他命令實現舒適地接近調節驅動器的某些預定的或可編程的位置。除了獲得舒適度外，這也可以是對家具驅動設備的醫療需求，以例如將配備有家具驅動設備的病床移動到預定的保護位置，如電擊位置(Schocklage)。為了可以接近可自由定義的位置，需要對調節驅動器進行位置檢測。通常采用相對位置檢測，其中基于定義的參考位置跟蹤調節驅動器的相對運動。例如，可以借助固定安裝的(限位)開關來檢測定義的參考位置，當調節驅動器處于某一位置時，該開關被致動。例如，可以借助布置在電機上的旋轉傳感器來檢測調節驅動器的相對運動。但是，旋轉傳感器的評估復雜，且傳感器和評估電路提高了調節驅動器的結構的價格。此外，在通過繼電器在換極器配置中進行切換的電機中，還已知的是，例如通過霍爾傳感器或通過測量電阻器(分流器)來檢測電機電流。具有換相器的直流電機，即所謂的換相器電機(Kollektormotor)，在其電樞磁場被換相器換向時，在測得的電流曲線上顯示出特征性的邊沿。評估電路檢測邊沿，并在每次邊沿時輸出所謂的換向脈沖。可以對這些換向脈沖進行計數，以便確定調節驅動器的相對位置。根據電機的旋轉方向，加上或減去換向脈沖以確定絕對位置。通過檢測換向脈沖，可以省去額外的旋轉傳感器。但是，只有借助霍爾傳感器才有可能對電機電流進行無損耗檢測，該霍爾傳感器又可能會提高調節驅動器的價格。反過來，如果采用分流器來測量電流，則電機控制裝置的能效由于分流器中轉化為熱量的功率損耗而會降低。此外，在確定電機控制裝置的尺寸時，還得考慮到釋放的熱量，并且必須將其引走。這使得電機控制裝置的結構變得復雜。本專利技術的任務在于提供一種控制裝置、一種電動家具驅動設備以及家具，它們盡可能地不需要維護，并且提供以低成本的方式且高效地確定至少一個調節驅動器的位置的方案。另一個任務在于提供一種用于電動家具驅動設備的操作方法，通過該操作方法能夠實現位置確定。該任務通過具有相應獨立權利要求的特征的電動家具驅動設備、家具和方法得以實現。有利的實施方式是從屬權利要求的主題。根據本專利技術的上述類型的電動家具驅動設備的特征在于，控制裝置具有至少一個半導體功率開關以用于切換電機的電機電流，其中半導體功率開關兩端的電壓降被提供給評估單元，以檢測電機的換向邊沿(Kommutationsflanke)。因此，根據本專利技術，利用所使用的半導體功率開關，特別是Mosfet的現有內阻，產生電壓降作為對于電機電流的度量，對該電壓降進行評估以檢測電機的換向。由于內阻固有地存在于半導體功率開關的導通狀態中，因此可以省去額外的分流器，由此不會產生額外的電壓降。這樣，實現了調節驅動器的盡可能高效節能的操作。此外，不會產生額外的必須引走的熱量形式的功率損耗。此外，使用Mosfet也是有利的，因為它們抑制了由于電機換向而引起的電壓峰值，由此，電路的電子組件得到了很好的保護。在電動家具驅動設備的有利的實施方式中，為在調節驅動器中使用的每個電機都設置了H橋式布置的四個半導體功率開關。通過這種方式，實現了極性反轉電路，以便能夠使調節驅動器在兩個方向上操作。在另一個有利的實施方式中，評估單元與H橋式布置的橋支路的至少一個中間抽頭連接。通過這種方式，可以檢測到功率開關之一的兩端下降的電壓信號，優選地檢測到連接到參考電位(地電位)的功率開關兩端下降的電壓信號。這種開關通常也被稱為橋支路的"低壓側"開關，為了進行區分，其中的另一個開關被稱為"高壓側"開關。通過這種方式，當電機向一個方向運動時，檢測到換向邊沿。在這種情況下，優選在評估單元中使用邊沿檢測器(Flankendetektor)。在具有簡單結構的有利的實施方式中，該邊沿檢測器具有運算放大器，該運算放大器的輸入端通過低通濾波器與橋支路的中間抽頭連接。為了檢測電機在兩個方向上的運動，可以將邊沿檢測器分別與兩個橋支路的相應的中間抽頭耦合。可替代地，可以通過布置與電機并聯的、具有串聯連接的兩個電阻的電阻橋，僅利用一個邊沿檢測器檢測兩個操作方向。具有邊沿檢測器的評估單元與電阻器之間的中間抽頭連接。通過這種方式，將H橋每個開關兩端的電壓降提供給評估單元。可以使用評價單元在電機的兩個操作方向上檢測電機的換向。優選地，“低壓側”和“高壓側”Mosfet在其接觸電阻(Durchgangswiderstand)方面不同，以便在邊沿檢測器處獲得盡可能良好的信號。當在正電源電壓側或負電源電壓側使用不同類型的Mosfet時，例如p型與n型Mosfet，這通常是默認的。在具有簡單結構的有利的實施方式中，邊沿檢測器可以具有運算放大器，該運算放大器的輸入端通過低通濾波器與電阻器之間的中間抽頭連接。根據本專利技術的家具具有這樣的電動家具驅動設備。根據本專利技術的方法適用于檢測電動家具驅動設備的調節驅動器的位置，該電動家具驅動設備具有至少一個調節驅動器，用于相對于另外的家具構件電動移動至少一個可移動的家具構件。在此，該電動家具驅動設備具有控制裝置和操作單元，其中至少一個調節驅動器的電機根據操作單元的信號進行控制，并且其中電機的電機電流借助至少一個半導體功率開關進行切換。對半導體功率開關兩端下降的電壓進行評估，以檢測電機的換向。家具和方法具有上述與電動家具驅動設備相關的優點。在方法的優選的實施方式中，評估單元檢測電機電流的邊沿，并且在檢測導邊沿本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種電動家具驅動設備，具有：至少一個調節驅動器(7，8)，其用于相對于另外的家具構件電動移動至少一個可移動的家具構件；控制裝置(10)；以及操作單元(20)，其中所述至少一個調節驅動器(7，8)的電機(M)根據所述操作單元(20)的信號進行控制，/n其特征在于，/n所述控制裝置(10)具有至少一個半導體功率開關，以用于切換所述電機(M)的電機電流，其中所述半導體功率開關兩端的電壓降被提供給評估單元，以檢測所述電機(M)的換向邊沿。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20171222 DE 102017131226.91.一種電動家具驅動設備，具有：至少一個調節驅動器(7，8)，其用于相對于另外的家具構件電動移動至少一個可移動的家具構件；控制裝置(10)；以及操作單元(20)，其中所述至少一個調節驅動器(7，8)的電機(M)根據所述操作單元(20)的信號進行控制，
其特征在于，
所述控制裝置(10)具有至少一個半導體功率開關，以用于切換所述電機(M)的電機電流，其中所述半導體功率開關兩端的電壓降被提供給評估單元，以檢測所述電機(M)的換向邊沿。


2.根據權利要求1所述的電動家具驅動設備，其中所述至少一個半導體功率開關是Mosfet(T1-T4)。


3.根據權利要求1或2所述的電動家具驅動設備，其中為每個電機(M)設置了H橋式布置的四個半導體功率開關。


4.根據權利要求3所述的電動家具驅動設備，其中所述評估單元與H橋式布置的橋支路的至少一個中間抽頭連接。


5.根據權利要求3所述的電動家具驅動設備，其中具有串聯連接的兩個電阻器(R3，R4)的電阻橋(17)與所述電機(M)并聯布置，其中所述評估單元與所述電阻器(R3，R4)之間的中間抽頭連接。


6.根據權利要求1至5中任一項所述的電動家具驅動設備，其中所述評估單元包括至少一個邊沿檢測器(18，18a，18b)。


7.根據權利要求4和6所述的電動家具驅動設備，其中所述評估單元包括兩個邊沿檢測器(18a，1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿米·希利，
申請(專利權)人：德沃特奧金有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE