EP2044683A1 - Control for electrically adjustable furniture - Google Patents

Control for electrically adjustable furniture

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EP2044683A1
EP2044683A1 EP07787641A EP07787641A EP2044683A1 EP 2044683 A1 EP2044683 A1 EP 2044683A1 EP 07787641 A EP07787641 A EP 07787641A EP 07787641 A EP07787641 A EP 07787641A EP 2044683 A1 EP2044683 A1 EP 2044683A1
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EP
European Patent Office
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control
voltage
supply
mains
motor
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Ceased
Application number
EP07787641A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Walter Koch
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Logicdata Electronic and Software Entwicklungs GmbH
Original Assignee
Logicdata Electronic and Software Entwicklungs GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2044683A1 publication Critical patent/EP2044683A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • HELECTRICITY
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    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators

Definitions

  • the invention relates to a control for electrically adjustable furniture and a use of the controller
  • DC motors for the drive, which are operated with a low voltage of about 12 V to 24 V.
  • the mains voltage usually in Europe at about 230 V lying, reduced via a transformer in the lower voltage range of the DC motors and converted via a rectifier circuit into a DC voltage.
  • the motors can be controlled by a controlled connection of the motors with the low DC voltage.
  • a control board coupled with operating elements can be used, which can be arranged, for example, together with the transformer and the rectifier circuit.
  • an electrically adjustable furniture control includes a mains voltage range and a low voltage range that are galvanically isolated.
  • a rectifying supply device which is arranged in the mains voltage range, is used for
  • a voltage applied to supply terminals rectified voltage from an AC line voltage.
  • the rectified voltage applied to the supply terminals can be output as a function of a first control signal.
  • a first control device has an operating connection and a first control output for outputting the first control signal.
  • the first tax The generating device is arranged in the mains voltage range.
  • An operating device arranged in the low voltage range is connected to the operating connection of the first control device via a galvanically separating coupling.
  • the controller By separating the controller into a mains voltage range and a low voltage range, it can be achieved that the operating device, which is accessible, for example, to a human user, can be operated at a voltage that is not dangerous for people and lies in the range of a few volts. This prevents the user with the higher voltage in the mains voltage range, which results in Europe, for example, from the approximately 230 volts and in North America from the approximately 115 volts of the respective mains AC voltage comes into contact and thus experiences an electric shock.
  • the provision of the DC voltage at the supply terminals of the supply means enables precise control of a voltage delivered to a DC motor.
  • it is possible to dispense with the use of a transformer designed for high power since the supply device directly converts the AC mains voltage provided by an AC power supply network into the DC voltage or generates the DC voltage directly from the AC mains voltage.
  • conventional rectifiers with rectifier diodes or controlled transistor bridges may be used for the rectifying supply device.
  • additional sensors may be provided for detecting various states of a motor connected to the motor terminal, such as a motor current or an engine speed. This allows even more precise control or regulation of the connected motor.
  • the controller can also provide additional motor connections for other motors that can be controlled or controlled independently via the control unit.
  • a shield for example, as a foil shield with metallic foil or with a metallic network mesh is executed.
  • a metal foil or plate connected to a reference potential terminal such as a common ground terminal, may also be attached to at least one side of the housing, such as the interior of the housing Housing be attached to the top.
  • a controller according to the invention can be used for example in an electrically height-adjustable table, such as a desk or a workbench. Furthermore, a control according to the invention can also be used with electrically adjustable beds, such as in comfort beds or beds in the hospital or care sector.
  • electrically adjustable beds such as in comfort beds or beds in the hospital or care sector.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a controller according to the invention
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a controller according to the invention
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a controller according to the invention
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of a controller according to the invention
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment of a controller according to the invention.
  • Figure 7 shows a seventh embodiment of a controller according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an inventive control for electrically adjustable furniture.
  • a rectifying supply device 10 is provided with four diodes D connected for a full-wave rectification and a smoothing capacitor C.
  • the rectifier ter 10 is coupled on the input side with network connections 12.
  • a motor terminal 20 is connected to one pole directly and to the other pole via a transistor 23 to supply terminals 11 of the rectifier 10.
  • the negative pole of the supply terminals 11 is connected to a reference potential terminal GND.
  • a first control device 30 has a first control output 31 via which a first control signal MS1 can be delivered to the control terminal of the transistor 23.
  • an electric motor 60 is connected, which is preferably designed as a DC motor.
  • the rectifier 10, the first motor terminal 20 and the first control device 30 are arranged in a mains voltage range 1, which is designed for voltages in the range of about 100 to 400 volts.
  • An operating device 40 which is arranged in a low-voltage region 2, is connected to an operating connection 32 of the control device 30 via a galvanically separating coupling 50.
  • the galvanically separating coupling 50 can be designed, for example, as an optocoupler but also as an infrared connection or radio connection.
  • the galvanically separating coupling 50 is arranged in the illustrated embodiment in the mains voltage range 1. However, it can also be provided at one point between mains voltage range 1 and low voltage range 2. It should only be ensured that the extra-low voltage range 2 does not come into galvanic contact with the higher voltages of the mains voltage range 1.
  • the operating device 40 has a sensor means 41, via which a user can transmit control commands.
  • the first te sensor means 41 is executed in this embodiment as a simple switch or pushbutton, but can be replaced by other sensors, without departing from the scope of the invention.
  • the power terminals 12 of the controller or the rectifier 10 is a mains AC voltage, for example, fed from a conventional AC power supply.
  • the rectifier 10 converts the mains AC voltage into a rectified and smoothed DC voltage and makes it available at the supply terminals 11.
  • the full-wave rectification which is embodied here as a bridge rectifier, can also be replaced by other rectifier circuits, for example, center rectifier or low-consumption half-wave rectifier.
  • the first control device 30 is set up to generate a first control signal MS1 for controlling the transistor 23 as a function of signals at the operating terminal 32, which are transmitted by the operating device 40.
  • the control device 30 generates a pulse-width-modulated signal which opens the transistor 23 periodically.
  • a DC voltage which depends on the DC voltage provided at the supply terminals 11 and the pulse duty factor of the pulse-width-modulated control signal MS1 is applied to the motor terminal 20 on average over time. This leads to a rotation of the motor or a movement of the drive for an electrically adjustable piece of furniture.
  • the control shown thus offers both the possibility of exact control of an electric motor and a protection of a user from a dangerous voltage from the mains voltage range 1.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a control according to the invention, in which the rectifying supply device 10 comprises a transistor bridge with transistors T1, T2, T3, T4.
  • a first path with the transistors Tl, T3 and a second path with the transistors T2, T4 are connected between the mains terminals 12 for supplying the AC line voltage.
  • the control terminals of the transistors Tl, T2, T3, T4 are coupled to a first control output 31 of the first control device 30. Connection nodes of each two series-connected transistors Tl, T2, T3, T4 form the supply terminals 11 of the rectified voltage.
  • the supply device 10 comprises an AC voltage sensor 14, which is coupled to an AC voltage sensor input 38 of the first control device 30.
  • the AC line voltage is output as a rectified, unipolar voltage at the supply terminals 11 or the motor terminal 20.
  • the phase position can be detected via the AC voltage sensor 14.
  • the transistors Tl, T2 are driven during a positive half cycle and the transistors T3, T4 during a negative half cycle.
  • the drive is reversed, so that the transistors T3, T4 during a positive half cycle and the transistors Tl, T2 are driven during a negative half cycle.
  • a current path for the current via the motor terminal 20 is thus formed alternately by the transistors Tl, T2 and the transistors T3, T4.
  • the activation can also be carried out only during a section of a half-wave in order to set the effective voltage at the motor connection.
  • a smoothing capacitor C is connected between the supply terminals 11.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a controller according to the invention.
  • a second motor terminal 20a is provided which serves to supply power to a second motor 61.
  • the second motor terminal 20a is coupled to the supply terminals 11 via a transistor 23a.
  • current sensors 21, 21 a are connected, which are designed here as special resistors for current measurement, which are also referred to as a shunt.
  • the first current sensor 21 or the second current sensor 21a are configured to measure a motor current via the first motor connection 20 or via the second motor connection 20a and via a measuring line to a first or second current sensor connection 33, 33a of the first control device 30.
  • the first control device has an analog / digital converter 35 for converting the analog signals of the current sensors 21, 21a into digital signals.
  • the second transistor 23a is coupled to a second control output 31a of the first control device 30.
  • a second control signal MS2 for controlling the transistor 23a is emitted in the same way as in the first control output 31, which can differ from the first control signal MS1.
  • other controllable switching elements can be used.
  • a first and a second rotational speed sensor 22, 22 a are provided which are set up for measuring a rotational speed of the motors 60, 61 connected to the motor terminals 20, 20 a.
  • the speed sensors 22, 22a each have a Hall sensor in this embodiment.
  • a control loop can be formed, which allows an exact control of the movement of the drives.
  • the drive of motors that are theoretically the same design but production-related slight deviations have controlled synchronized.
  • different movements or deflections due to different mechanical loads of the motors can be compensated.
  • a first and a second switching device 24, 24 a are provided for changing a polarity of the DC voltage which can be output at the first and second motor connection 20, 20 a, which are each coupled to a first or second polarity output 36, 36 a of the first control device 30.
  • the switching devices 24, 24a each comprise switches 241, 242 and 241a, 242a which can each be switched jointly and thus can influence a voltage or current direction through the motors 60, 61. This makes it possible, for example, to set the direction of rotation of the motors 60, 61.
  • a voltage supply device 70 is also provided for supplying the operating device 40 with a rectified low voltage.
  • the voltage supply device 70 in this case comprises a transformer 71, which converts the AC line voltage into a low voltage, which is required for the operation of the operating device, as well as a rectifier 72.
  • the transformer 71 has only a low power to transmit and is therefore small and inexpensive.
  • the voltage supply device 70 may also be provided for supplying power to the first control device 30. In this case, the transformer 71 can be set up for the electrically separate delivery of a first and a second low voltage, whereby the electrical isolation of the mains voltage area 1 and the low voltage area 2 is ensured.
  • Both the operating device 40 and the first control device 30 can also be supplied with an operating voltage via other supply sources, for example via batteries, rechargeable batteries or others from the AC adapter. independent sources of supply. Similarly, switching power supplies can be used for supply.
  • the control device 40 comprises, in addition to the first sensor means 41 designed as a push button, a second pushbutton 42.
  • the switching states of the pushbuttons 41, 42 are transmitted via optocouplers 51, 52 of the galvanically separating coupling 50 to the control connection 32 of the first control device 30.
  • control device 30 which is embodied for example as a microcontroller.
  • the operating device 40 is used in this embodiment only for the transmission of tactile commands of the user.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a controller according to the invention.
  • a transistor bridge with transistors 231, 232, 233, 234 is provided in the mains voltage range 1, the two connected to the supply terminals 11 paths each having two connected in series
  • Transistors 231, 232, 233, 234 has.
  • the control terminals of the transistors 231, 232, 233, 234 are coupled to the first control output 31.
  • the connection nodes of the two series-connected transistors 231, 232 and 233, 234 form the first motor connection 20.
  • the DC voltage of the rectifier 10 is output at the motor terminal 20.
  • the drive is reversed, so that either the transistors 231, 234 or the transistors 232, 233 are driven.
  • One Current path for the current through the motor terminal 20 is thus alternatively formed by the transistors 231, 234 or the transistors 232, 233.
  • the control signal MS1 as in the embodiment of Figure 1, a pulse width modulated signal can be used, which in each case alternatively the transistors 231, 234 or the transistors 232, 233 is supplied.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a controller according to the invention.
  • the operating device 40 comprises a second control device 43, which is set up to control at least the first motor connection 20.
  • a second motor connection 20a is shown only by way of example in FIG. 3.
  • the speed sensors 22, 22a are connected via connections 44, 44a to the second control device 43, which is embodied for example as a microcontroller.
  • the switching states of the buttons 41, 42 are received via the second control device 43.
  • the first and second control devices 30, 43 are coupled via a serial connection via the galvanically isolating coupling 50.
  • the coupling 50 comprises a first optocoupler 51 for transmitting data from the second to the first control means 43, 30 and a second optocoupler 53 for transmitting data from the first to the second control means 30, 43.
  • the coupling 50 thus provides a bidirectional connection between the control devices 30, 43.
  • the connection may alternatively be designed as a unidirectional connection.
  • the current sensors 21, 21a are, as also shown in FIG. 3, coupled to the first control device 30.
  • the information from the current sensors 21, 21a can thus be transmitted via the coupling 50 to the second control device 43.
  • a regulation of the voltages at the motor terminals 20, 20a or the motors 60, 61 can thus take place completely in the second control device 43, while the first control device 30 generates the control signals MS1, MS2 as a function of the information transmitted by the second control device 43.
  • the rectifier 10 is coupled via a power disconnect relay 13 to the power terminals 12 for supplying the AC line voltage. Since the power supply device 70 is fixedly coupled to the mains terminals 12, the second control device 43 remains supplied with voltage even if the rectifier 10 is disconnected from the mains terminals 12 via the mains disconnecting relay 13 ,
  • a power disconnect relay 13 can also be used in an embodiment according to one of the figures 1 to 4.
  • the power disconnect relay 13 for opening the relay, that is, for disconnecting the AC line voltage by the first control device. Since this may also be disconnected from the power supply after disconnection, for example, in the case of a supply from the mains voltage range 1, it is necessary in this case for the relay to close, that is to say to connect to the AC line voltage via a control voltage from the area of the operating device 40 is carried out.
  • FIG. 6 shows an alternative exemplary embodiment of a control according to the invention, in which the rectifier 10 is coupled via a network disconnecting relay 13 to the mains connections 12 for supplying the mains alternating voltage.
  • the control unit 130 has a first input 131 for supplying a control signal for closing the relay 13 and a second input 132 for supplying a control signal for opening the relay 13.
  • the second input 132 is coupled to a relay control output 37 of the control device 30, so that a power-off of the mains voltage range 1 by the first control device 30 can take place.
  • the first input 131 is coupled to the output of an OR gate 45 of the operating device 40, to which the input side, the buttons 41, 42 are connected.
  • the power disconnect relay 13 can be controlled by an OR circuit of signals of the buttons 41, 42 and turn on the power supply for the mains voltage range 1.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of a controller according to the invention.
  • the mains voltage range 1 and the low voltage range 2 are arranged in a housing 100, wherein for mains voltage range 1 and low voltage range 2 also separate housing can be provided.
  • the voltage supply device 70 comprises a transformer 71 having a first and a second secondary winding, to each of which a rectifier 72 is connected downstream, so that supply voltages for the operating device 40 and the first control device 30 can be electrically safely separated from each other.
  • the lines from the mains rectifier 10 to the motor terminals 20, 20a, to which the usually relatively high rectified mains alternating voltage is applied, are provided with a shield SH.
  • the lines from the rectifier 10 to the supply terminals 11 and / or the lines from the supply terminals 11 to the motor terminals 20, 20a have a shield SH.
  • the shield may comprise a metallic mesh or a metallic foil.
  • such shielding can basically be provided for all lines in the mains voltage range 1.
  • a metallic foil 110 is attached, which is connected to a reference potential terminal GND.
  • the metallic foil or alternatively a metallic plate should in this case be arranged so that an electric field, which is possibly generated during operation by the lines in the mains voltage range 1, is shielded towards the user. Therefore, as shown in the embodiment, it may be sufficient to mount the metallic foil 110 exclusively in the mains voltage region.
  • the foil 110 can also extend over the entire area of the housing, comprising the mains voltage range 1 and the low voltage range 2.
  • the film 110 can be limit values of the electric field, which are defined for example by regulations for electrically adjustable furniture comply.
  • motors can be controlled with a controller according to the invention. If the motors are mounted, for example, on a table with four legs each on a height-adjustable table leg, the four motors required, for example, can be controlled simultaneously via the control according to the invention.
  • a feedback of engine data takes place, for example via respective rotational speed sensors and / or current sensors. This in turn allows a synchronous control of the motors and thus a uniform lifting of the table.
  • T1, T2, T3, T4 transistor

Abstract

The invention relates to a control for electrically adjustable furniture, comprising a mains voltage region (1) and a low voltage region (2), which are electrically separated. A rectifying power supply (10), arranged in the mains power region (1), generates a rectified voltage applied to supply terminals (11) from a mains alternating voltage. The rectified voltage at the supply terminals (11) may be supplied to a first motor connection (20), arranged in the mains voltage region (1), depending on a first control signal (MS1). The control further comprises a first control device (30), arranged in the mains voltage region (1), an operating connection (32) and a first control output (31), for providing the first control signal (MS1). An operating device (40), arranged in the low voltage region (2) is connected to the operating connection (32) by means of an electrically insulating coupling (50).

Description

Beschreibungdescription
Steuerung für elektrisch verstellbare MöbelControl for electrically adjustable furniture
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für elektrisch verstellbare Möbel sowie eine Verwendung der SteuerungThe invention relates to a control for electrically adjustable furniture and a use of the controller
In der heutigen Zeit werden viele Tische, insbesondere Schreibtische mit Tischplatten angeboten, bei denen die Höhe der Tischplatte über einen speziellen Antrieb verstellbar ist. Auch Betten, beispielsweise Komfortbetten oder Krankenhausbetten, lassen sich über elektrische Antriebe etwa in Höhe oder Neigungswinkel des Bettes einstellen.At present, many tables are offered, especially desks with tabletops, in which the height of the tabletop is adjustable via a special drive. Even beds, such as comfort beds or hospital beds, can be adjusted by electrical drives approximately in height or tilt angle of the bed.
Dabei ist es möglich, Gleichstrommotoren für den Antrieb einzusetzen, die mit einer Niederspannung von etwa 12 V bis 24 V betrieben werden. Dafür wird die Netzspannung, in Europa üblicherweise bei etwa 230 V liegend, über einen Transformator in den niedrigeren Spannungsbereich der Gleichstrommotoren herabgesetzt und über eine Gleichrichterschaltung in eine Gleichspannung umgewandelt. Ein Ansteuern der Motoren kann durch ein gesteuertes Verbinden der Motoren mit der niedrigen Gleichspannung erfolgen. Hierzu lässt sich eine mit Bedienelementen gekoppelte Steuerplatine einsetzen, die beispiels- weise gemeinsam mit dem Transformator und der Gleichrichterschaltung angeordnet sein kann. Für diese Art der Steuerung ist es jedoch erforderlich, einen oder mehrere Transformatoren vorzusehen, die wegen der hohen Leistungsaufnahme der Elektromotoren entsprechend groß zu dimensionieren sind und daher einen nicht zu vernachlässigenden Kostenfaktor für die Herstellung einer derartigen Steuerung darstellen. Eine weitere Möglichkeit für einen Antrieb bei elektrisch verstellbaren Möbeln besteht in der Verwendung von Wechselstrommotoren, die mit der Netzwechselspannung betrieben werden können. Dabei werden die Wechselstrommotoren nicht gere- gelt und erhalten nur die Versorgungsspannung aus dem Wechselstromnetz durchgeschaltet. Dadurch entfällt aber die Möglichkeit einer Regelung des Antriebs. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn mehrere Motoren gleichzeitig und synchronisiert angesteuert werden sollen.It is possible to use DC motors for the drive, which are operated with a low voltage of about 12 V to 24 V. For this purpose, the mains voltage, usually in Europe at about 230 V lying, reduced via a transformer in the lower voltage range of the DC motors and converted via a rectifier circuit into a DC voltage. The motors can be controlled by a controlled connection of the motors with the low DC voltage. For this purpose, a control board coupled with operating elements can be used, which can be arranged, for example, together with the transformer and the rectifier circuit. However, for this type of control, it is necessary to provide one or more transformers, which are to be dimensioned correspondingly large because of the high power consumption of the electric motors and therefore represent a non-negligible cost factor for the production of such a control. Another possibility for a drive with electrically adjustable furniture is the use of AC motors that can be operated with the mains AC voltage. The AC motors are not regulated and only the supply voltage from the AC mains is switched through. This eliminates the possibility of regulating the drive. This is particularly problematic when multiple motors are to be controlled simultaneously and synchronized.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung für elektrisch verstellbare Möbel anzugeben, die kostengünstig und aufwandsarm hergestellt werden kann und dennoch eine exakte Steuerung von Motoren ermöglicht. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Verwendung für die Steuerung anzugeben.It is therefore an object of the invention to provide a controller for electrically adjustable furniture that can be produced inexpensively and with little effort and yet allows precise control of engines. It is a further object of the invention to provide a use for the controller.
Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These objects are achieved with the subject matters of the independent claims. Embodiments and developments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Steuerung für elektrisch verstellbare Möbel einen Netzspannungsbereich und einen Kleinspannungsbereich, die galvanisch getrennt sind. Eine gleichrichtende Versorgungseinrich- tung, die im Netzspannungsbereich angeordnet ist, dient zurIn an exemplary embodiment of the invention, an electrically adjustable furniture control includes a mains voltage range and a low voltage range that are galvanically isolated. A rectifying supply device, which is arranged in the mains voltage range, is used for
Erzeugung einer an Versorgungsanschlüssen anliegenden gleichgerichteten Spannung aus einer Netzwechselspannung. An einem ersten Motoranschluss, der ebenfalls im Netzspannungsbereich angeordnet ist, ist in Abhängigkeit eines ersten Steuersig- nals die an den Versorgungsanschlüssen anliegende gleichgerichtete Spannung abgebbar. Eine erste Steuerungseinrichtung weist einen Bedienanschluss und einen ersten Steuerausgang zur Abgabe des ersten Steuersignals auf. Auch die erste Steu- erungseinrichtung ist im Netzspannungsbereich angeordnet. Eine im Kleinspannungsbereich angeordnete Bedieneinrichtung ist über eine galvanisch trennende Kopplung an den Bedienan- schluss der ersten Steuerungseinrichtung angeschlossen.Generation of a voltage applied to supply terminals rectified voltage from an AC line voltage. At a first motor terminal, which is likewise arranged in the mains voltage range, the rectified voltage applied to the supply terminals can be output as a function of a first control signal. A first control device has an operating connection and a first control output for outputting the first control signal. The first tax The generating device is arranged in the mains voltage range. An operating device arranged in the low voltage range is connected to the operating connection of the first control device via a galvanically separating coupling.
Durch die Trennung der Steuerung in einen Netzspannungsbereich und einen Kleinspannungsbereich kann erreicht werden, dass die Bedieneinrichtung, die beispielsweise einem menschlichen Anwender zugänglich ist, mit einer für Menschen unge- fährlichen niedrigen Spannung betrieben werden kann, die im Bereich von einigen wenigen Volt liegt. Somit wird verhindert, dass der Anwender mit der höheren Spannung im Netzspannungsbereich, die in Europa beispielsweise aus den circa 230 Volt und in Nordamerika aus den circa 115 Volt der jeweiligen Netzwechselspannung resultiert, in Berührung kommt und so einen elektrischen Schlag erfährt.By separating the controller into a mains voltage range and a low voltage range, it can be achieved that the operating device, which is accessible, for example, to a human user, can be operated at a voltage that is not dangerous for people and lies in the range of a few volts. This prevents the user with the higher voltage in the mains voltage range, which results in Europe, for example, from the approximately 230 volts and in North America from the approximately 115 volts of the respective mains AC voltage comes into contact and thus experiences an electric shock.
Gleichzeitig ermöglicht die Bereitstellung der Gleichspannung an den Versorgungsanschlüssen der Versorgungseinrichtung eine präzise Steuerung einer an einem Gleichstrommotor abgegebenen Spannung. Zudem kann auf den Einsatz eines für hohe Leistungen ausgelegten Transformators verzichtet werden, da die Versorgungseinrichtung direkt die von einem Wechselspannungsversorgungsnetz bereitgestellte Netzwechselspannung in die Gleichspannung umwandelt beziehungsweise die Gleichspannung direkt aus der Netzwechselspannung erzeugt.At the same time, the provision of the DC voltage at the supply terminals of the supply means enables precise control of a voltage delivered to a DC motor. In addition, it is possible to dispense with the use of a transformer designed for high power, since the supply device directly converts the AC mains voltage provided by an AC power supply network into the DC voltage or generates the DC voltage directly from the AC mains voltage.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung können für die gleichrichtende Versorgungseinrichtung etwa herkömmliche Gleichrichter mit Gleichrichterdioden oder gesteuerte Transistorbrücken eingesetzt werden. - A -In various embodiments of the invention, conventional rectifiers with rectifier diodes or controlled transistor bridges may be used for the rectifying supply device. - A -
In anderen Ausführungsformen der Erfindung können beispielsweise zusätzliche Sensoren für die Erfassung von verschiedenen Zuständen eines am Motoranschluss angeschlossenen Motors vorgesehen werden, etwa für einen Motorstrom oder eine Motor- drehzahl. Dies ermöglicht eine noch genauere Steuerung beziehungsweise Regelung des angeschlossenen Motors.In other embodiments of the invention, for example, additional sensors may be provided for detecting various states of a motor connected to the motor terminal, such as a motor current or an engine speed. This allows even more precise control or regulation of the connected motor.
In der Steuerung können auch weitere Motoranschlüsse für weitere Motoren vorgesehen werden, die sich über die Steuerungs- einrichtung unabhängig steuern beziehungsweise regeln lassen.The controller can also provide additional motor connections for other motors that can be controlled or controlled independently via the control unit.
Da bei den hohen Spannungen im Netzspannungsbereich, insbesondere den Gleichspannungen der Steuerung starke elektrische Felder auftreten können, ist es möglich, zur Abschirmung der elektrischen Felder für Leitungen im Netzspannungsbereich, die die hohe Spannung führen, eine Schirmung vorzusehen, die beispielsweise als Folienschirmung mit metallischer Folie oder mit einem metallischen Netzgeflecht ausgeführt ist. Wenn die Steuerung in einem Gehäuse, beispielsweise einem Kunst- stoffgehäuse eingebaut ist, kann auch eine metallische Folie oder eine metallische Platte, die mit einem Bezugspotenzial- anschluss wie etwa einem gemeinsamen Erdanschluss verbunden ist, an wenigstens einer Seite des Gehäuses, beispielsweise im Innenbereich des Gehäuses an der Oberseite angebracht wer- den.Since strong electrical fields can occur at the high voltages in the mains voltage range, in particular the DC voltages of the controller, it is possible to provide shielding of the electrical fields for lines in the mains voltage range, which carry the high voltage, a shield, for example, as a foil shield with metallic foil or with a metallic network mesh is executed. When the controller is mounted in a housing, such as a plastic housing, a metal foil or plate connected to a reference potential terminal, such as a common ground terminal, may also be attached to at least one side of the housing, such as the interior of the housing Housing be attached to the top.
Eine erfindungsgemäße Steuerung lässt sich beispielsweise bei einem elektrisch höhenverstellbaren Tisch, etwa einem Schreibtisch oder einer Werkbank einsetzen. Ferner kann eine erfindungsgemäße Steuerung auch bei elektrisch verstellbaren Betten verwendet werden, wie zum Beispiel bei Komfortbetten oder Betten im Krankenhaus- beziehungsweise Pflegebereich. Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Elemente tragen dabei gleiche Bezugszeichen .A controller according to the invention can be used for example in an electrically height-adjustable table, such as a desk or a workbench. Furthermore, a control according to the invention can also be used with electrically adjustable beds, such as in comfort beds or beds in the hospital or care sector. The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments with reference to FIGS. Functionally or functionally identical elements bear the same reference numerals.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung,1 shows a first embodiment of a controller according to the invention,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung,2 shows a second embodiment of a controller according to the invention,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä- ßen Steuerung,FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a controller according to the invention,
Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung,FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a controller according to the invention,
Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung,5 shows a fifth embodiment of a controller according to the invention,
Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung und6 shows a sixth embodiment of a controller according to the invention and
Figur 7 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung.Figure 7 shows a seventh embodiment of a controller according to the invention.
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Steuerung für elektrisch verstellbare Möbel. Dabei ist eine gleichrichtende Versorgungseinrichtung 10 mit vier für eine Zweiweggleichrichtung verschalteten Dioden D und einem Glättungskondensator C vorgesehen. Der Gleichrich- ter 10 ist eingangsseitig mit Netzanschlüssen 12 gekoppelt. Ein Motoranschluss 20 ist mit einem Pol direkt und mit dem anderen Pol über einen Transistor 23 an Versorgungsanschlüssen 11 des Gleichrichters 10 angeschlossen. Der negative Pol der Versorgungsanschlüsse 11 ist mit einem Bezugspotenzialan- schluss GND verbunden.Figure 1 shows an exemplary embodiment of an inventive control for electrically adjustable furniture. In this case, a rectifying supply device 10 is provided with four diodes D connected for a full-wave rectification and a smoothing capacitor C. The rectifier ter 10 is coupled on the input side with network connections 12. A motor terminal 20 is connected to one pole directly and to the other pole via a transistor 23 to supply terminals 11 of the rectifier 10. The negative pole of the supply terminals 11 is connected to a reference potential terminal GND.
Eine erste Steuerungseinrichtung 30 weist einen ersten Steuerausgang 31 auf, über den ein erstes Steuersignal MSl an den Steueranschluss des Transistors 23 abgegeben werden kann. Am Motoranschluss 20 ist ein elektrischer Motor 60 angeschlossen, der vorzugsweise als Gleichstrommotor ausgeführt ist. Der Gleichrichter 10, der erste Motoranschluss 20 sowie die erste Steuerungseinrichtung 30 sind in einem Netzspannungsbe- reich 1 angeordnet, der für Spannungen im Bereich von etwa 100 bis 400 Volt ausgelegt ist.A first control device 30 has a first control output 31 via which a first control signal MS1 can be delivered to the control terminal of the transistor 23. At the motor terminal 20, an electric motor 60 is connected, which is preferably designed as a DC motor. The rectifier 10, the first motor terminal 20 and the first control device 30 are arranged in a mains voltage range 1, which is designed for voltages in the range of about 100 to 400 volts.
Eine Bedieneinrichtung 40, die in einem Kleinspannungsbereich 2 angeordnet ist, ist über eine galvanisch trennende Kopplung 50 an einen Bedienanschluss 32 der Steuerungseinrichtung 30 angeschlossen. Die galvanisch trennende Kopplung 50 kann beispielsweise als Optokoppler aber auch als Infrarotverbindung oder Funkverbindung ausgeführt sein. Die galvanisch trennende Kopplung 50 ist in der dargestellten Ausführungsform im Netz- Spannungsbereich 1 angeordnet. Sie kann jedoch auch an einer Stelle zwischen Netzspannungsbereich 1 und Kleinspannungsbereich 2 vorgesehen werden. Es sollte lediglich gewährleistet werden, dass der Kleinspannungsbereich 2 galvanisch nicht in Berührung mit den höheren Spannungen des Netzspannungsbe- reichs 1 kommt.An operating device 40, which is arranged in a low-voltage region 2, is connected to an operating connection 32 of the control device 30 via a galvanically separating coupling 50. The galvanically separating coupling 50 can be designed, for example, as an optocoupler but also as an infrared connection or radio connection. The galvanically separating coupling 50 is arranged in the illustrated embodiment in the mains voltage range 1. However, it can also be provided at one point between mains voltage range 1 and low voltage range 2. It should only be ensured that the extra-low voltage range 2 does not come into galvanic contact with the higher voltages of the mains voltage range 1.
Die Bedieneinrichtung 40 weist ein Sensormittel 41 auf, über welches ein Anwender Steuerbefehle übermitteln kann. Das ers- te Sensormittel 41 ist in diesem Ausführungsbeispiel als einfacher Schalter beziehungsweise Drucktaster ausgeführt, kann aber durch andere Sensoren ersetzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The operating device 40 has a sensor means 41, via which a user can transmit control commands. The first te sensor means 41 is executed in this embodiment as a simple switch or pushbutton, but can be replaced by other sensors, without departing from the scope of the invention.
Über die Netzanschlüsse 12 wird der Steuerung beziehungsweise dem Gleichrichter 10 eine Netzwechselspannung, beispielsweise aus einem herkömmlichen Wechselspannungsversorgungsnetz zugeführt. Durch den Gleichrichter 10 wird die Netzwechselspan- nung in eine gleichgerichtete und geglättete Gleichspannung umgewandelt und an den Versorgungsanschlüssen 11 zur Verfügung gestellt. Die Zweiweggleichrichtung, die hier als Brückengleichrichter ausgeführt ist, kann dabei auch durch andere Gleichrichterschaltungen ersetzt werden, beispielsweise Mittelpunktgleichrichter oder aufwandsarme Einweggleichrichter .About the power terminals 12 of the controller or the rectifier 10 is a mains AC voltage, for example, fed from a conventional AC power supply. The rectifier 10 converts the mains AC voltage into a rectified and smoothed DC voltage and makes it available at the supply terminals 11. The full-wave rectification, which is embodied here as a bridge rectifier, can also be replaced by other rectifier circuits, for example, center rectifier or low-consumption half-wave rectifier.
Die erste Steuerungseinrichtung 30 ist eingerichtet, in Abhängigkeit von Signalen am Bedienanschluss 32, welche von der Bedieneinrichtung 40 übermittelt werden, ein erstes Steuersignal MSl zur Steuerung des Transistors 23 zu erzeugen. Beispielsweise erzeugt die Steuerungseinrichtung 30 ein pulswei- tenmoduliertes Signal, welches den Transistor 23 periodisch aufsteuert. Dadurch liegt am Motoranschluss 20 im zeitlichen Mittel eine Gleichspannung an, die von der an den Versorgungsanschlüssen 11 bereitgestellten Gleichspannung und dem Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Steuersignals MSl abhängt. Dies führt zu einer Drehung des Motors beziehungsweise einer Bewegung des Antriebs für ein elektrisch ver- stellbares Möbelstück.The first control device 30 is set up to generate a first control signal MS1 for controlling the transistor 23 as a function of signals at the operating terminal 32, which are transmitted by the operating device 40. For example, the control device 30 generates a pulse-width-modulated signal which opens the transistor 23 periodically. As a result, a DC voltage which depends on the DC voltage provided at the supply terminals 11 and the pulse duty factor of the pulse-width-modulated control signal MS1 is applied to the motor terminal 20 on average over time. This leads to a rotation of the motor or a movement of the drive for an electrically adjustable piece of furniture.
Die gezeigte Steuerung bietet damit sowohl die Möglichkeit einer exakten Steuerung eines elektrischen Motors als auch einen Schutz eines Anwenders vor einer gefährlichen Spannung aus dem Netzspannungsbereich 1. Zudem kann auf einen für hohe Leistungen ausgelegten Transformator zur Spannungsversorgung des Motors verzichtet werden.The control shown thus offers both the possibility of exact control of an electric motor and a protection of a user from a dangerous voltage from the mains voltage range 1. In addition, can be dispensed with a designed for high power transformer for powering the motor.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung, in der die gleichrichtende Versorgungseinrichtung 10 eine Transistorbrücke mit Transistoren Tl, T2, T3, T4 umfasst. Ein erster Pfad mit den Transistoren Tl, T3 und ein zweiter Pfad mit den Transistoren T2, T4 sind zwischen die Netzanschlüsse 12 zur Zuführung der Netzwechselspannung geschaltet. Die Steueranschlüsse der Transistoren Tl, T2, T3, T4 sind mit einem ersten Steuerausgang 31 der ersten Steuerungseinrichtung 30 gekoppelt. Verbindungsknoten der jeweils zwei in Reihe geschalteten Transistoren Tl, T2, T3, T4 bilden die Versorgungsanschlüsse 11 der gleichgerichteten Spannung. Weiterhin ist von der Versorgungseinrichtung 10 ein Wechselspannungssensor 14 umfasst, der mit einem Wech- selspannungssensoreingang 38 der ersten Steuerungseinrichtung 30 gekoppelt ist.FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a control according to the invention, in which the rectifying supply device 10 comprises a transistor bridge with transistors T1, T2, T3, T4. A first path with the transistors Tl, T3 and a second path with the transistors T2, T4 are connected between the mains terminals 12 for supplying the AC line voltage. The control terminals of the transistors Tl, T2, T3, T4 are coupled to a first control output 31 of the first control device 30. Connection nodes of each two series-connected transistors Tl, T2, T3, T4 form the supply terminals 11 of the rectified voltage. Furthermore, the supply device 10 comprises an AC voltage sensor 14, which is coupled to an AC voltage sensor input 38 of the first control device 30.
Durch eine wechselseitige Ansteuerung der Transistoren Tl, T2 beziehungsweise der Transistoren T3, T4 wird die Netzwechselspannung als gleichgerichtete, unipolare Spannung an den Ver- sorgungsanschlüssen 11 beziehungsweise dem Motoranschluss 20 abgegeben. Um dies synchron zur Phasenlage der Netzwechselspannung erfolgen zu lassen, kann die Phasenlage über den Wechselspannungssensor 14 erfasst werden. Beispielsweise werden die Transistoren Tl, T2 während einer positiven Halbwelle angesteuert und die Transistoren T3, T4 während einer negativen Halbwelle. Um die Polarität der Spannung am Motoranschluss 20 und damit die Drehrichtung des Motors zu ändern, wird die Ansteuerung vertauscht, so dass die Transistoren T3, T4 während einer positiven Halbwelle und die Transistoren Tl, T2 während einer negativen Halbwelle angesteuert werden. Ein Strompfad für den Strom über den Motoranschluss 20 wird somit wechselweise durch die Transistoren Tl, T2 und die Transisto- ren T3, T4 gebildet.As a result of a mutual activation of the transistors T 1, T 2 or of the transistors T 3, T 4, the AC line voltage is output as a rectified, unipolar voltage at the supply terminals 11 or the motor terminal 20. In order to make this synchronous to the phase position of the mains AC voltage, the phase position can be detected via the AC voltage sensor 14. For example, the transistors Tl, T2 are driven during a positive half cycle and the transistors T3, T4 during a negative half cycle. In order to change the polarity of the voltage at the motor terminal 20 and thus the direction of rotation of the motor, the drive is reversed, so that the transistors T3, T4 during a positive half cycle and the transistors Tl, T2 are driven during a negative half cycle. A current path for the current via the motor terminal 20 is thus formed alternately by the transistors Tl, T2 and the transistors T3, T4.
Die Ansteuerung kann auch nur während eines Abschnitts einer Halbwelle erfolgen, um die effektive Spannung am Motoranschluss einzustellen.The activation can also be carried out only during a section of a half-wave in order to set the effective voltage at the motor connection.
In einer Ausgestaltung der Ausführungsform ist zwischen die Versorgungsanschlüsse 11 ein Glättungskondensator C geschaltet.In one embodiment of the embodiment, a smoothing capacitor C is connected between the supply terminals 11.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung. Dabei ist neben dem ersten Motoranschluss 20 ein zweiter Motoranschluss 20a vorgesehen, der zur Spannungsversorgung eines zweiten Motors 61 dient. Analog zum ersten Motoranschluss 20 ist der zweite Motoranschluss 20a über einen Transistor 23a mit den Versorgungsanschlüssen 11 gekoppelt. Weiterhin sind in den Strompfaden der Motoren 60, 61 Stromsensoren 21, 21a geschaltet, die hier als spezielle Widerstände zur Strommessung ausgeführt sind, welche auch als Shunt bezeichnet werden. Der erste Stromsensor 21 beziehungs- weise der zweite Stromsensor 21a sind eingerichtet zum Messen eines Motorstroms über den ersten Motoranschluss 20 beziehungsweise über den zweiten Motoranschluss 20a und über eine Messleitung mit einem ersten beziehungsweise zweiten Strom- sensoranschluss 33, 33a der ersten Steuerungseinrichtung 30 gekoppelt. Die erste Steuerungseinrichtung weist einen Analog/Digital- Umsetzer 35 zur Umsetzung der analogen Signale der Stromsensoren 21, 21a in digitale Signale auf.FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a controller according to the invention. In this case, in addition to the first motor terminal 20, a second motor terminal 20a is provided which serves to supply power to a second motor 61. Analogously to the first motor terminal 20, the second motor terminal 20a is coupled to the supply terminals 11 via a transistor 23a. Furthermore, in the current paths of the motors 60, 61 current sensors 21, 21 a are connected, which are designed here as special resistors for current measurement, which are also referred to as a shunt. The first current sensor 21 or the second current sensor 21a are configured to measure a motor current via the first motor connection 20 or via the second motor connection 20a and via a measuring line to a first or second current sensor connection 33, 33a of the first control device 30. The first control device has an analog / digital converter 35 for converting the analog signals of the current sensors 21, 21a into digital signals.
Der zweite Transistor 23a ist mit einem zweiten Steuerausgang 31a der ersten Steuerungseinrichtung 30 gekoppelt. Am zweiten Steuerausgang 31a wird in gleicher Weise wie beim ersten Steuerausgang 31 ein zweites Steuersignal MS2 zur Steuerung des Transistors 23a abgegeben, welches sich vom ersten Steu- ersignal MSl unterscheiden kann. Anstelle der Transistoren 23, 23a können auch andere steuerbare Schaltelemente eingesetzt werden.The second transistor 23a is coupled to a second control output 31a of the first control device 30. At the second control output 31a, a second control signal MS2 for controlling the transistor 23a is emitted in the same way as in the first control output 31, which can differ from the first control signal MS1. Instead of the transistors 23, 23a, other controllable switching elements can be used.
Weiterhin sind ein erster und ein zweiter Drehzahlsensor 22, 22a vorgesehen, die zum Messen einer Drehzahl der an den Motoranschlüssen 20, 20a angeschlossenen Motoren 60, 61 eingerichtet sind. Die Drehzahlsensoren 22, 22a weisen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils einen Hallsensor auf. Es können jedoch auch weitere Hallsensoren für die Drehzahlsensoren 22, 22a vorgesehen werden, die beispielsweise für eine Bestimmung der Drehrichtung eingesetzt werden.Furthermore, a first and a second rotational speed sensor 22, 22 a are provided which are set up for measuring a rotational speed of the motors 60, 61 connected to the motor terminals 20, 20 a. The speed sensors 22, 22a each have a Hall sensor in this embodiment. However, it is also possible to provide further Hall sensors for the rotational speed sensors 22, 22a, which are used, for example, for determining the direction of rotation.
Durch die Rückführung von Informationen über die durch die Motoren 60, 61 fließenden Ströme und die Drehzahlen der Moto- ren 60, 61 kann ein Regelkreis gebildet werden, der eine exakte Regelung der Bewegung der Antriebe ermöglicht. Somit lässt sich beispielsweise der Antrieb von Motoren, die zwar theoretisch gleich aufgebaut sind aber herstellungsbedingt geringfügige Abweichungen haben, synchronisiert ansteuern. Ebenso lassen sich unterschiedliche Bewegungen beziehungsweise Auslenkungen aufgrund von unterschiedlichen mechanischen Belastungen der Motoren ausgleichen. Zudem sind eine erste und eine zweite Schalteinrichtung 24, 24a zur Änderung einer Polarität der am ersten und zweiten Motoranschluss 20, 20a abgebbaren Gleichspannung vorgesehen, die jeweils mit einem ersten beziehungsweise zweiten Polari- tätsausgang 36, 36a der ersten Steuerungseinrichtung 30 gekoppelt sind. Die Schalteinrichtungen 24, 24a umfassen dabei jeweils Schalter 241, 242 beziehungsweise 241a, 242a die jeweils gemeinsam schaltbar sind und somit eine Spannungs- beziehungsweise Stromrichtung durch die Motoren 60, 61 beein- flussen können. Dadurch wird es beispielsweise möglich, die Drehrichtung der Motoren 60, 61 einzustellen.By the feedback of information about the currents flowing through the motors 60, 61 and the speeds of the motors 60, 61, a control loop can be formed, which allows an exact control of the movement of the drives. Thus, for example, the drive of motors that are theoretically the same design but production-related slight deviations have controlled synchronized. Likewise, different movements or deflections due to different mechanical loads of the motors can be compensated. In addition, a first and a second switching device 24, 24 a are provided for changing a polarity of the DC voltage which can be output at the first and second motor connection 20, 20 a, which are each coupled to a first or second polarity output 36, 36 a of the first control device 30. In this case, the switching devices 24, 24a each comprise switches 241, 242 and 241a, 242a which can each be switched jointly and thus can influence a voltage or current direction through the motors 60, 61. This makes it possible, for example, to set the direction of rotation of the motors 60, 61.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Spannungsversorgungseinrichtung 70 zur Versorgung der Bedienein- richtung 40 mit einer gleichgerichteten Niederspannung vorgesehen. Die Spannungsversorgungseinrichtung 70 umfasst hierbei einen Transformator 71, der die Netzwechselspannung in eine Niederspannung, die für den Betrieb der Bedieneinrichtung benötigt wird, umsetzt, sowie einen Gleichrichter 72. Der Transformator 71 hat nur eine geringe Leistung zu übertragen und ist deshalb klein und kostengünstig. Die Spannungsversorgungseinrichtung 70 kann auch zur Energieversorgung der ersten Steuerungseinrichtung 30 vorgesehen sein. Dabei kann der Transformator 71 zur elektrisch getrennten Abgabe einer ers- ten und einer zweiten Niederspannung eingerichtet sein, wodurch die galvanische Trennung des Netzspannungsbereichs 1 und des Kleinspannungsbereichs 2 gewährleistet bleibt.In the exemplary embodiment shown, a voltage supply device 70 is also provided for supplying the operating device 40 with a rectified low voltage. The voltage supply device 70 in this case comprises a transformer 71, which converts the AC line voltage into a low voltage, which is required for the operation of the operating device, as well as a rectifier 72. The transformer 71 has only a low power to transmit and is therefore small and inexpensive. The voltage supply device 70 may also be provided for supplying power to the first control device 30. In this case, the transformer 71 can be set up for the electrically separate delivery of a first and a second low voltage, whereby the electrical isolation of the mains voltage area 1 and the low voltage area 2 is ensured.
Sowohl die Bedieneinrichtung 40 als auch die erste Steue- rungseinrichtung 30 können auch über andere Versorgungsquellen mit einer Betriebsspannung versorgt werden, beispielsweise über Batterien, Akkus oder andere von der Netzwechselspan- nung unabhängigen Versorgungsquellen. Ebenso können Schaltnetzteile zur Versorgung eingesetzt werden.Both the operating device 40 and the first control device 30 can also be supplied with an operating voltage via other supply sources, for example via batteries, rechargeable batteries or others from the AC adapter. independent sources of supply. Similarly, switching power supplies can be used for supply.
Die Bedieneinrichtung 40 umfasst neben dem als Taster ausge- führten ersten Sensormittel 41 einen zweiten Taster 42. Die Schaltzustände der Taster 41, 42 werden über Optokoppler 51, 52 der galvanisch trennenden Kopplung 50 an den Bedienan- schluss 32 der ersten Steuerungseinrichtung 30 übermittelt.The control device 40 comprises, in addition to the first sensor means 41 designed as a push button, a second pushbutton 42. The switching states of the pushbuttons 41, 42 are transmitted via optocouplers 51, 52 of the galvanically separating coupling 50 to the control connection 32 of the first control device 30.
Die Erzeugung der Steuersignale MSl, MS2 erfolgt in der Steuerungseinrichtung 30, die beispielsweise als MikroController ausgeführt ist. Die Bedieneinrichtung 40 dient in diesem Ausführungsbeispiel lediglich zur Übermittlung von Tastbefehlen des Anwenders.The generation of the control signals MS1, MS2 takes place in the control device 30, which is embodied for example as a microcontroller. The operating device 40 is used in this embodiment only for the transmission of tactile commands of the user.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung. Dabei ist im Netzspannungsbereich 1 eine Transistorbrücke mit Transistoren 231, 232, 233, 234 vorgesehen ist, die zwei an die Versorgungsanschlüsse 11 an- geschlossene Pfade mit jeweils zwei in Reihe geschaltetenFIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a controller according to the invention. In this case, a transistor bridge with transistors 231, 232, 233, 234 is provided in the mains voltage range 1, the two connected to the supply terminals 11 paths each having two connected in series
Transistoren 231, 232, 233, 234 aufweist. Die Steueranschlüsse der Transistoren 231, 232, 233, 234 sind mit dem ersten Steuerausgang 31 gekoppelt. Die Verbindungsknoten der zwei jeweils in Reihe geschalteten Transistoren 231, 232 bezie- hungsweise 233, 234 bilden den ersten Motoranschluss 20.Transistors 231, 232, 233, 234 has. The control terminals of the transistors 231, 232, 233, 234 are coupled to the first control output 31. The connection nodes of the two series-connected transistors 231, 232 and 233, 234 form the first motor connection 20.
Durch eine gleichzeitige Ansteuerung der Transistoren 231, 234 beziehungsweise der Transistoren 232, 233 wird die Gleichspannung des Gleichrichters 10 am Motoranschluss 20 ab- gegeben. Um die Polarität der Spannung am Motoranschluss 20 und damit die Drehrichtung des Motors zu ändern, wird die Ansteuerung vertauscht, so dass entweder die Transistoren 231, 234 oder die Transistoren 232, 233 angesteuert werden. Ein Strompfad für den Strom über den Motoranschluss 20 wird somit alternativ durch die Transistoren 231, 234 oder die Transistoren 232, 233 gebildet. Als Steuersignal MSl kann wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ein pulsweitenmoduliertes Signal verwendet werden, das jeweils alternativ den Transistoren 231, 234 oder den Transistoren 232, 233 zugeführt wird.By a simultaneous activation of the transistors 231, 234 or the transistors 232, 233, the DC voltage of the rectifier 10 is output at the motor terminal 20. To change the polarity of the voltage at the motor terminal 20 and thus the direction of rotation of the motor, the drive is reversed, so that either the transistors 231, 234 or the transistors 232, 233 are driven. One Current path for the current through the motor terminal 20 is thus alternatively formed by the transistors 231, 234 or the transistors 232, 233. As the control signal MS1 as in the embodiment of Figure 1, a pulse width modulated signal can be used, which in each case alternatively the transistors 231, 234 or the transistors 232, 233 is supplied.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung. Dabei umfasst die Bedieneinrichtung 40 eine zweite Steuerungseinrichtung 43, die zur Steuerung wenigstens des ersten Motoranschlusses 20 eingerichtet ist. Ein zweiter Motoranschluss 20a ist in der gezeigten Figur 3 nur exemplarisch dargestellt. Die Drehzahlsensoren 22, 22a sind über Anschlüsse 44, 44a an die zweite Steuerungseinrich- tung 43 angeschlossen, die beispielsweise als MikroController ausgeführt ist. Auch die Schaltzustände der Taster 41, 42 werden über die zweite Steuerungseinrichtung 43 aufgenommen.FIG. 5 shows a further embodiment of a controller according to the invention. In this case, the operating device 40 comprises a second control device 43, which is set up to control at least the first motor connection 20. A second motor connection 20a is shown only by way of example in FIG. 3. The speed sensors 22, 22a are connected via connections 44, 44a to the second control device 43, which is embodied for example as a microcontroller. The switching states of the buttons 41, 42 are received via the second control device 43.
Die erste und zweite Steuerungseinrichtung 30, 43 sind über eine serielle Verbindung über die galvanisch trennende Kopplung 50 gekoppelt. Die Kopplung 50 umfasst einen ersten Optokoppler 51 zur Übertragung von Daten von der zweiten zur ersten Steuerungseinrichtung 43, 30 sowie einen zweiten Optokoppler 53 zur Übertragung von Daten von der ersten zur zwei- ten Steuerungseinrichtung 30, 43. Die Kopplung 50 stellt somit eine bidirektionale Verbindung zwischen den Steuerungseinrichtungen 30, 43 dar. Die Verbindung kann alternativ auch als unidirektionale Verbindung ausgeführt sein.The first and second control devices 30, 43 are coupled via a serial connection via the galvanically isolating coupling 50. The coupling 50 comprises a first optocoupler 51 for transmitting data from the second to the first control means 43, 30 and a second optocoupler 53 for transmitting data from the first to the second control means 30, 43. The coupling 50 thus provides a bidirectional connection between the control devices 30, 43. The connection may alternatively be designed as a unidirectional connection.
Die Stromsensoren 21, 21a sind, wie auch in Figur 3 gezeigt, mit der ersten Steuerungseinrichtung 30 gekoppelt. Die Informationen aus den Stromsensoren 21, 21a können somit über die Kopplung 50 an die zweite Steuerungseinrichtung 43 übermit- telt werden. Eine Regelung der Spannungen an den Motoranschlüssen 20, 20a beziehungsweise der Motoren 60, 61 kann somit vollständig in der zweiten Steuerungseinrichtung 43 erfolgen, während die erste Steuerungseinrichtung 30 die Steu- ersignale MSl, MS2 in Abhängigkeit der von der zweiten Steuerungseinrichtung 43 übermittelten Informationen erzeugt.The current sensors 21, 21a are, as also shown in FIG. 3, coupled to the first control device 30. The information from the current sensors 21, 21a can thus be transmitted via the coupling 50 to the second control device 43. be telt. A regulation of the voltages at the motor terminals 20, 20a or the motors 60, 61 can thus take place completely in the second control device 43, while the first control device 30 generates the control signals MS1, MS2 as a function of the information transmitted by the second control device 43.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Gleichrichter 10 über ein Netztrennrelais 13 mit den Netzanschlüssen 12 zur Zuführung der Netzwechselspannung gekoppelt. Die Steuerung des Netztrennrelais erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über die zweite Steuerungseinrichtung 43. Da die Spannungsversorgungseinrichtung 70 fest mit den Netzanschlüssen 12 gekoppelt ist, bleibt die zweite Steuerungseinrichtung 43 mit Spannung versorgt, auch bei einer Trennung des Gleichrichters 10 von den Netzanschlüssen 12 über das Netztrennrelais 13.In the illustrated embodiment, the rectifier 10 is coupled via a power disconnect relay 13 to the power terminals 12 for supplying the AC line voltage. Since the power supply device 70 is fixedly coupled to the mains terminals 12, the second control device 43 remains supplied with voltage even if the rectifier 10 is disconnected from the mains terminals 12 via the mains disconnecting relay 13 ,
Durch die Trennung des Netzspannungsbereich 1 von der Netzwechselspannung wird dieser völlig stromlos geschaltet. Da- durch ergibt sich eine höhere elektrische Sicherheit für den Anwender. Beispielsweise wird die Netzwechselspannung durch das Netztrennrelais 13 bei Stillstand der Motoren vom Netzspannungsbereich getrennt.Due to the separation of the mains voltage range 1 of the AC mains voltage this is completely de-energized. This results in a higher level of electrical safety for the user. For example, the mains AC voltage is disconnected by the power disconnect relay 13 at standstill of the motors from the mains voltage range.
Ein Netztrennrelais 13 kann auch in einem Ausführungsbeispiel gemäß einer der Figuren 1 bis 4 eingesetzt werden. Dabei erfolgt eine Ansteuerung des Netztrennrelais 13 zum Öffnen des Relais, das heißt zum Trennen von der Netzwechselspannung durch die erste Steuerungseinrichtung. Da diese nach dem Trennen unter Umständen ebenfalls von der Spannungsversorgung getrennt ist, beispielsweise bei einer Versorgung aus dem Netzspannungsbereich 1, ist es in diesem Fall erforderlich, dass ein Schließen des Relais, das heißt ein Verbinden mit der Netzwechselspannung über eine Steuerspannung aus dem Bereich der Bedieneinrichtung 40 erfolgt.A power disconnect relay 13 can also be used in an embodiment according to one of the figures 1 to 4. In this case, there is a control of the power disconnect relay 13 for opening the relay, that is, for disconnecting the AC line voltage by the first control device. Since this may also be disconnected from the power supply after disconnection, for example, in the case of a supply from the mains voltage range 1, it is necessary in this case for the relay to close, that is to say to connect to the AC line voltage via a control voltage from the area of the operating device 40 is carried out.
Figur 6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer er- findungsgemäßen Steuerung, bei dem der Gleichrichter 10 über ein Netztrennrelais 13 mit den Netzanschlüssen 12 zur Zuführung der Netzwechselspannung gekoppelt ist. Eine Ansteuerung des Netztrennrelais 13 erfolgt über eine Relaissteuerung 130. Die Relaissteuerung 130 weist einen ersten Eingang 131 zum Zuführen eines Steuersignals zum Schließen des Relais 13 und einen zweiten Eingang 132 zum Zuführen eines Steuersignals zum Öffnen des Relais 13 auf. Der zweite Eingang 132 ist mit einem Relaissteuerausgang 37 der Steuerungseinrichtung 30 gekoppelt, so dass eine Stromfreischaltung des Netzspannungsbe- reichs 1 durch die erste Steuerungseinrichtung 30 erfolgen kann. Der erste Eingang 131 ist mit dem Ausgang eines Oder- Gatters 45 der Bedieneinrichtung 40 gekoppelt, an welches eingangsseitig die Taster 41, 42 angeschlossen sind. Somit lässt sich das Netztrennrelais 13 durch eine Oder-Schaltung von Signalen der Taster 41, 42 ansteuern und die Stromversorgung für den Netzspannungsbereich 1 anschalten.FIG. 6 shows an alternative exemplary embodiment of a control according to the invention, in which the rectifier 10 is coupled via a network disconnecting relay 13 to the mains connections 12 for supplying the mains alternating voltage. The control unit 130 has a first input 131 for supplying a control signal for closing the relay 13 and a second input 132 for supplying a control signal for opening the relay 13. The second input 132 is coupled to a relay control output 37 of the control device 30, so that a power-off of the mains voltage range 1 by the first control device 30 can take place. The first input 131 is coupled to the output of an OR gate 45 of the operating device 40, to which the input side, the buttons 41, 42 are connected. Thus, the power disconnect relay 13 can be controlled by an OR circuit of signals of the buttons 41, 42 and turn on the power supply for the mains voltage range 1.
Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung. Dabei sind der Netzspannungsbereich 1 und der Kleinspannungsbereich 2 in einem Gehäuse 100 angeordnet, wobei für Netzspannungsbereich 1 und Kleinspannungsbereich 2 auch getrennte Gehäuse vorgesehen werden können. Die Spannungsversorgungseinrichtung 70 umfasst einen Transformator 71 mit einer ersten und einer zweiten Sekundärwicklung, denen jeweils ein Gleichrichter 72 nachgeschaltet ist, so dass Versorgungsspannungen für die Bedieneinrichtung 40 und die erste Steuerungseinrichtung 30 elektrisch sicher getrennt voneinander abgegeben werden können. Die Leitungen vom Netzgleichrichter 10 zu den Motoranschlüssen 20, 20a, an denen die üblicherweise relativ hohe gleichgerichtete Netzwechselspannung anliegt, sind mit einer Schir- mung SH versehen. Allgemeiner ausgedrückt ist es vorteilhaft, wenn die Leitungen vom Gleichrichter 10 zu den Versorgungsanschlüssen 11 und/oder die Leitungen von den Versorgungsanschlüssen 11 zu den Motoranschlüssen 20, 20a eine Schirmung SH aufweisen. Die Schirmung kann dabei ein metallisches Netz- geflecht oder eine metallische Folie umfassen. Eine derartige Schirmung kann aber grundsätzlich für alle Leitungen im Netzspannungsbereich 1 vorgesehen werden.FIG. 7 shows a further embodiment of a controller according to the invention. In this case, the mains voltage range 1 and the low voltage range 2 are arranged in a housing 100, wherein for mains voltage range 1 and low voltage range 2 also separate housing can be provided. The voltage supply device 70 comprises a transformer 71 having a first and a second secondary winding, to each of which a rectifier 72 is connected downstream, so that supply voltages for the operating device 40 and the first control device 30 can be electrically safely separated from each other. The lines from the mains rectifier 10 to the motor terminals 20, 20a, to which the usually relatively high rectified mains alternating voltage is applied, are provided with a shield SH. More generally, it is advantageous if the lines from the rectifier 10 to the supply terminals 11 and / or the lines from the supply terminals 11 to the motor terminals 20, 20a have a shield SH. The shield may comprise a metallic mesh or a metallic foil. However, such shielding can basically be provided for all lines in the mains voltage range 1.
Darüber hinaus ist auf wenigstens einer Seite des Gehäuses 100 eine metallische Folie 110 angebracht, die mit einem Be- zugspotenzialanschluss GND verbunden ist. Die metallische Folie oder alternativ eine metallische Platte sollte dabei so angebracht sein, dass ein elektrisches Feld, welches unter Umständen im Betrieb durch die Leitungen im Netzspannungsbe- reich 1 erzeugt wird, zum Anwender hin abgeschirmt wird. Daher kann es ausreichend sein, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, die metallische Folie 110 ausschließlich in dem Netzspannungsbereich anzubringen. Die Folie 110 kann sich a- ber auch über den gesamten Bereich des Gehäuses, umfassend den Netzspannungsbereich 1 und den Kleinspannungsbereich 2, erstrecken .In addition, on at least one side of the housing 100, a metallic foil 110 is attached, which is connected to a reference potential terminal GND. The metallic foil or alternatively a metallic plate should in this case be arranged so that an electric field, which is possibly generated during operation by the lines in the mains voltage range 1, is shielded towards the user. Therefore, as shown in the embodiment, it may be sufficient to mount the metallic foil 110 exclusively in the mains voltage region. The foil 110 can also extend over the entire area of the housing, comprising the mains voltage range 1 and the low voltage range 2.
Mit der Folie 110 lassen sich Grenzwerte des elektrischen Felds, die beispielsweise durch Vorschriften für elektrisch verstellbare Möbel festgelegt sind, einhalten. Auch die Leitungen von den Motoranschlüssen 20, 20a zu den hier nicht gezeigten Motoren 60, 61 sollten eine entsprechende Schirmung aufweisen.With the film 110 can be limit values of the electric field, which are defined for example by regulations for electrically adjustable furniture comply. The lines from the motor terminals 20, 20a to the motors 60, 61, not shown here, should have a corresponding shielding.
Neben den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Möglichkeiten, einen oder zwei Motoren anzusteuern, können mit einer erfindungsgemäßen Steuerung auch weitere Motoren angesteuert werden. Wenn die Motoren beispielsweise an einem Tisch mit vier Tischbeinen jeweils an einem höhenverstellbaren Tisch- bein angebracht sind, lassen sich die beispielsweise benötigten vier Motoren gleichzeitig über die erfindungsgemäße Steuerung ansteuern. Vorteilhaft erfolgt dabei eine Rückkopplung von Motordaten, etwa über jeweilige Drehzahlsensoren und/oder Stromsensoren. Dies ermöglicht wiederum eine synchrone An- Steuerung der Motoren und damit ein gleichmäßiges Anheben des Tisches .In addition to the possibilities shown in the embodiments to control one or two motors, other motors can be controlled with a controller according to the invention. If the motors are mounted, for example, on a table with four legs each on a height-adjustable table leg, the four motors required, for example, can be controlled simultaneously via the control according to the invention. Advantageously, a feedback of engine data takes place, for example via respective rotational speed sensors and / or current sensors. This in turn allows a synchronous control of the motors and thus a uniform lifting of the table.
Bei der Verwendung der Steuerung mit elektrisch verstellbaren Betten ist es möglich, verschiedene Bewegungsrichtungen be- ziehungsweise Einstellmöglichkeiten des Betts über verschiedene Motoren zu steuern. Auch dabei ist es möglich, dass mehrere Motoren beziehungsweise eine Gruppe von Motoren gleichzeitig angesteuert werden. When using the control with electrically adjustable beds, it is possible to control different directions of movement or setting options of the bed via different motors. Also, it is possible that several motors or a group of motors are controlled simultaneously.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1: NetzSpannungsbereich1: mains voltage range
2: Kleinspannungsbereich2: low voltage range
10: gleichrichtende Versorgungseinrichtung10: rectifying supply device
11: Versorgungsanschlüsse11: Supply connections
12: Netzanschlüsse12: Power connections
13: Netztrennrelais13: Mains isolation relay
14: Wechselspannungssensor14: AC voltage sensor
20, 20a: Motoranschluss20, 20a: Motor connection
21, 21a: Stromsensor21, 21a: current sensor
22, 22a: Drehzahlsensor22, 22a: Speed sensor
23, 23a: Transistor23, 23a: transistor
231, 232, 233, 234: Transistor231, 232, 233, 234: transistor
Tl, T2, T3, T4: TransistorT1, T2, T3, T4: transistor
24, 24a: Schalteinrichtung24, 24a: switching device
241, 242: Schalter241, 242: switch
242a , 242a: Schalter242a, 242a: switch
30, 43: Steuerungseinrichtung30, 43: Control device
31, 31a: Steuerausgang31, 31a: control output
32: BedienanSchluss32: Operating connection
33, 33a: StromsensoranSchluss33, 33a: current sensor connection
34, 34a: Drehzahlsensoranschluss34, 34a: speed sensor connection
35: Analog/Digitalumsetzer35: analog / digital converter
36, 36a: Polaritätsausgang36, 36a: polarity output
37: RelaisSteuerausgang37: relay control output
38: Wechselspannungssensoreingang38: AC voltage sensor input
40: Bedieneinrichtung40: Operating device
41, 42: Sensormittel41, 42: sensor means
44, 44a: Drehzahlsensoranschluss44, 44a: Speed sensor connection
45: Oder-Gatter45: Or gate
50: Kopplung50: coupling
51, 52, 53: Optokoppler - I 9 ¬ 51, 52, 53: Optocouplers - I 9 ¬
60 , 61 : Motor60, 61: Engine
70 : Spannungsversorgungseinrichtung70: Power supply device
71: Transformator71: Transformer
72: Gleichrichter 100: Gehäuse72: Rectifier 100: Housing
110: Folie110: foil
130: Relaissteuerung130: relay control
131, 132: Eingang Relaissteuerung131, 132: Relay control input
C: Glättungskondensator D: GleichrichterdiodeC: smoothing capacitor D: rectifier diode
MSl, MS2: SteuersignalMSl, MS2: control signal
SH: Schirmung SH: Shielding

Claims

Patentansprüche claims
1. Steuerung für elektrisch verstellbare Möbel, umfassend - einen Netzspannungsbereich (1) und einen Kleinspannungsbe- reich (2), die galvanisch getrennt sind; eine gleichrichtende Versorgungseinrichtung (10), die im Netzspannungsbereich (1) angeordnet ist und eine an Versorgungsanschlüssen (11) anliegende gleichgerichtete Span- nung aus einer Netzwechselspannung erzeugt; einen ersten Motoranschluss (20), der im Netzspannungsbereich (1) angeordnet ist und an dem in Abhängigkeit eines ersten Steuersignals (MSl) die an den Versorgungsanschlüssen (11) anliegende gleichgerichtete Spannung abgebbar ist; eine erste Steuerungseinrichtung (30), die im Netzspannungsbereich (1) angeordnet ist und einen Bedienanschluss (32) und einen ersten Steuerausgang (31) zur Abgabe des ersten Steuersignals (MSl) aufweist; und - eine im Kleinspannungsbereich (2) angeordnete Bedieneinrichtung (40), die über eine galvanisch trennende Kopplung (50) an den Bedienanschluss (32) der ersten Steuerungseinrichtung (30) angeschlossen ist.1. Control for electrically adjustable furniture, comprising - a mains voltage range (1) and a low voltage range (2), which are galvanically isolated; a rectifying supply device (10) which is arranged in the mains voltage range (1) and generates a rectified voltage applied to supply terminals (11) from an AC line voltage; a first motor terminal (20) which is arranged in the mains voltage range (1) and on which the rectified voltage applied to the supply terminals (11) can be delivered as a function of a first control signal (MS1); a first control device (30) which is arranged in the mains voltage range (1) and has an operating terminal (32) and a first control output (31) for outputting the first control signal (MS1); and - an operating device (40) arranged in the low-voltage region (2), which is connected to the operating connection (32) of the first control device (30) via a galvanically separating coupling (50).
2. Steuerung nach Anspruch 1, bei der zur Kopplung des ersten Motoranschlusses (20) mit den Versorgungsanschlüssen (11) ein Transistor (23) vorgesehen ist, dessen Steueranschluss mit dem ersten Steuerausgang (31) gekoppelt ist.2. Control according to claim 1, wherein for coupling the first motor terminal (20) to the supply terminals (11), a transistor (23) is provided whose control terminal is coupled to the first control output (31).
3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine erste Schalteinrichtung (24) zur Änderung einer3. Control according to claim 1 or 2, wherein a first switching means (24) for changing a
Polarität der am ersten Motoranschluss (20) abgebbaren gleichgerichteten Spannung vorgesehen ist, die mit einem ersten Polaritätsausgang (36) der ersten Steuerungseinrichtung (30) gekoppelt ist.Polarity of the first motor connection (20) can be issued rectified voltage is provided, which is coupled to a first polarity output (36) of the first control device (30).
4. Steuerung nach Anspruch 1, bei der eine erste Transistorbrücke (231, 232, 233, 234) vorgesehen ist, die zwei an die Versorgungsanschlüsse (11) angeschlossene Pfade mit jeweils zwei in Reihe geschalteten Transistoren (231, 232, 233, 234) aufweist, deren Steueranschlüs- se mit dem ersten Steuerausgang (31) gekoppelt sind, wobei Verbindungsknoten der jeweils zwei in Reihe geschalteten Transistoren (231, 232, 233, 234) mit dem ersten Motoran- schluss (20) verbunden sind.4. The controller of claim 1, wherein a first transistor bridge (231, 232, 233, 234) is provided, the two connected to the supply terminals (11) paths each having two series-connected transistors (231, 232, 233, 234) whose control terminals are coupled to the first control output (31), wherein connection nodes of the two series-connected transistors (231, 232, 233, 234) are connected to the first motor terminal (20).
5. Steuerung nach Anspruch 1, bei der die gleichrichtende Versorgungseinrichtung (10) eine zweite Transistorbrücke (Tl, T2, T3, T4) umfasst, die zwei an Netzanschlüsse (12) zur Zuführung der Netzwechselspannung angeschlossene Pfade mit jeweils zwei in Reihe geschalteten Transistoren (Tl, T2, T3, T4) aufweist, deren Steueranschlüsse mit dem ersten Steuerausgang (31) gekoppelt sind, wobei Verbindungsknoten der jeweils zwei in Reihe geschalteten Transistoren (Tl, T2, T3, T4) die Versorgungsanschlüsse (11) bilden .5. The controller of claim 1, wherein the rectifying supply device (10) comprises a second transistor bridge (Tl, T2, T3, T4), the two connected to power terminals (12) for supplying the AC line voltage paths each having two series-connected transistors ( Tl, T2, T3, T4) whose control terminals are coupled to the first control output (31), wherein connection nodes of the two series-connected transistors (Tl, T2, T3, T4) form the supply terminals (11).
6. Steuerung nach Anspruch 5, bei der die gleichrichtende Versorgungseinrichtung (10) einen Wechselspannungssensor (14) umfasst, der mit einem Wechsel- spannungssensoreingang (38) der ersten Steuerungseinrichtung (30) zur Bestimmung einer Phasenlage der Netzwechselspannung gekoppelt ist. 6. Control according to claim 5, wherein the rectifying supply device (10) comprises an AC voltage sensor (14) which is coupled to an AC voltage sensor input (38) of the first control device (30) for determining a phase position of the mains AC voltage.
7. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der ein erster Stromsensor (21) vorgesehen ist, der zum Messen eines Motorstroms über den ersten Motoranschluss (20) und gekoppelt mit einem ersten Stromsensoranschluss (33) der ersten Steuerungseinrichtung (30) eingerichtet ist.A controller according to any one of claims 1 to 6, wherein there is provided a first current sensor (21) arranged to measure a motor current across the first motor terminal (20) and coupled to a first current sensor terminal (33) of the first controller (30) is.
8. Steuerung nach Anspruch 7, bei der die erste Steuerungseinrichtung (30) einen Analog- Digital-Umsetzer (35) zur Umsetzung eines Signals des ersten Stromsensors (21) aufweist.8. Control according to claim 7, wherein the first control means (30) comprises an analog-to-digital converter (35) for converting a signal of the first current sensor (21).
9. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der ein erster Drehzahlsensor (22) vorgesehen ist, der zum Messen einer Drehzahl eines an den ersten Motoranschluss (20) angeschlossenen Motors (60) eingerichtet ist.9. Control according to one of claims 1 to 8, wherein a first speed sensor (22) is provided which is adapted for measuring a rotational speed of the first motor connection (20) connected to the motor (60).
10. Steuerung nach Anspruch 9, bei der der erste Drehzahlsensor (22) zumindest einen Hallsensor aufweist.10. The controller of claim 9, wherein the first speed sensor (22) has at least one Hall sensor.
11. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der eine Spannungsversorgungseinrichtung (70) zur Versorgung der ersten Steuerungseinrichtung (30) und/oder der Bedieneinrichtung (40) mit einer gleichgerichteten Niederspan- nung vorgesehen ist.11. Control according to one of claims 1 to 10, wherein a voltage supply device (70) for supplying the first control device (30) and / or the operating device (40) is provided with a rectified Niederspan- voltage.
12. Steuerung nach Anspruch 11, bei der die Spannungsversorgungseinrichtung (70) einen Transformator (71) umfasst, der zur elektrisch getrennten Abgabe einer ersten und einer zweiten Niederspannung eingerichtet ist . 12. The controller of claim 11, wherein the voltage supply means (70) comprises a transformer (71) which is adapted for the electrically separate output of a first and a second low voltage.
13. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die erste Steuerungseinrichtung (30) eingerichtet ist, das erste Steuersignal (MSl) als pulsweitenmoduliertes Signal abzugeben.13. Control according to one of claims 1 to 12, in which the first control device (30) is set up to output the first control signal (MS1) as a pulse-width-modulated signal.
14. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der ein zweiter Motoranschluss (20a) vorgesehen ist, der im Netzspannungsbereich (1) angeordnet ist und in Abhängigkeit eines zweiten Steuersignals (MS2) mit den Versorgungsan- Schlüssen (11) koppelbar ist, und die erste Steuerungseinrichtung (30) einen zweiten Steuerausgang (31a) zur Abgabe des zweiten Steuersignals (MS2) aufweist.14. Control according to one of claims 1 to 13, wherein a second motor terminal (20a) is provided, which is arranged in the mains voltage range (1) and in response to a second control signal (MS2) with the supply terminals (11) can be coupled, and the first control device (30) has a second control output (31a) for outputting the second control signal (MS2).
15. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der die Bedieneinrichtung (40) eine zweite Steuerungseinrichtung (43) umfasst, die zur Steuerung wenigstens des ersten Motoranschlusses (20) eingerichtet ist.15. Control according to one of claims 1 to 14, wherein the operating device (40) comprises a second control device (43) which is adapted to control at least the first motor terminal (20).
16. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der die galvanisch trennende Kopplung (50) wenigstens einen Optokoppler (51, 52, 53) umfasst.16. Control according to one of claims 1 to 15, wherein the electrically isolating coupling (50) comprises at least one optocoupler (51, 52, 53).
17. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der die gleichrichtende Versorgungseinrichtung (10) über ein Netztrennrelais (13) mit Netzanschlüssen (12) gekoppelt ist .17. Control according to one of claims 1 to 16, wherein the rectifying supply device (10) via a power disconnect relay (13) with power terminals (12) is coupled.
18. Steuerung nach Anspruch 17, bei der das Netztrennrelais (13) durch die erste Steuerungs- einrichtung (30) und/oder die Bedieneinrichtung (40) steuerbar ist. 18. The controller of claim 17, wherein the power disconnect relay (13) by the first control device (30) and / or the operating device (40) is controllable.
19. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der Leitungen von der gleichrichtenden Versorgungseinrichtung (10) zu den Versorgungsanschlüssen (11) und/oder Leitungen von den Versorgungsanschlüssen (11) zum ersten Mo- toranschluss (20) eine Schirmung (SH) aufweisen.19. Control according to one of claims 1 to 18, in which lines from the rectifying supply device (10) to the supply connections (11) and / or lines from the supply connections (11) to the first motor connection (20) have a shield (SH). exhibit.
20. Steuerung nach Anspruch 19, bei der die Schirmung (SH) ein metallisches Netzgeflecht oder eine metallische Folie umfasst.20. The controller of claim 19, wherein the shield (SH) comprises a metallic mesh or a metallic foil.
21. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der zumindest der Netzspannungsbereich (1) in einem Gehäuse (100) angeordnet ist und wenigstens auf einer Seite des Gehäuses (100) eine metallische Folie (110) angebracht ist, die mit einem Bezugspotenzialanschluss (GND) verbunden ist.21. Control according to one of claims 1 to 20, wherein at least the mains voltage range (1) in a housing (100) is arranged and at least on one side of the housing (100) a metallic foil (110) is attached, which with a reference potential terminal (GND) is connected.
22. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei der die Bedieneinrichtung (40) wenigstens ein erstes Sensormittel (41, 42) aufweist.22. Control according to one of claims 1 to 21, wherein the operating device (40) has at least one first sensor means (41, 42).
23. Verwendung einer Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 bei einem elektrisch höhenverstellbaren Tisch.23. Use of a controller according to one of claims 1 to 22 in an electrically height-adjustable table.
24. Verwendung einer Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 bei einem elektrisch verstellbaren Bett. 24. Use of a controller according to any one of claims 1 to 22 in an electrically adjustable bed.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008051247B4 (en) * 2008-10-10 2010-08-26 Logicdata Electronic & Software Entwicklungs Gmbh Power supply
DE102009015690A1 (en) 2009-03-31 2010-10-07 Logicdata Electronic & Software Entwicklungs Gmbh Linear drive and table with linear drive
EP2479886B1 (en) * 2011-01-19 2016-11-02 KIH-utveckling AB Method for controlling operation of an electric motor in a height-adjustable furniture arrangement
DK2626967T3 (en) * 2012-02-07 2020-03-09 Kih Utveckling Ab HEIGHT ADJUSTABLE FURNITURE WITH ZERO STANDBY POWER CONSUMPTION
EP2819552B1 (en) * 2012-02-28 2021-01-06 Dewertokin GmbH Electromotive furniture drive for a piece of furniture, method for monitoring a pulse-width ratio of an electromotive furniture drive, and a corresponding piece of furniture
DE112013001255B4 (en) * 2012-03-02 2017-11-16 Dewertokin Gmbh Operating unit of an electromotive furniture drive
DE102013105176B4 (en) * 2013-05-21 2015-07-30 Logicdata Electronic & Software Entwicklungs Gmbh Hand control unit for an electrically adjustable furniture and electrically adjustable seating furniture
CN206835028U (en) * 2017-05-25 2018-01-02 嘉兴礼海电气科技有限公司 A kind of electric elevatable table controller of anticollision
US11805902B2 (en) 2019-04-25 2023-11-07 Ergotron, Inc. Height adjustable workstation with zero idle power

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1478466A (en) * 1966-02-26 1967-04-28 Contraves Ag Speed control system of a direct current electric motor
US4468724A (en) * 1981-04-08 1984-08-28 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for controlling load current
US4617501A (en) * 1985-09-19 1986-10-14 John D. Gieser Control and safety system for electrically powered submersible tools and lights
DE9116509U1 (en) * 1991-12-02 1992-12-17 Koch, Dietmar, Dipl.-Ing., 5270 Gummersbach, De
DE9316465U1 (en) * 1993-10-28 1994-01-13 Dewert Antriebs Systemtech Electromotive adjustment device for furniture
CN1037055C (en) * 1995-01-12 1998-01-14 孙文林 Microcomputerized PWM speed regulator for DC elevator
DE29816022U1 (en) * 1998-09-07 1998-10-22 Dewert Antriebs Systemtech Device for adjusting a piece of furniture
DE19921344A1 (en) * 1999-05-10 2000-11-16 Okin Ges Fuer Antriebstechnik Drive for adjustment device e.g. on reclining furniture, has circuit containing switch that causes short circuit of motor circuit when activated by control drive reaches end position
EP1079511A1 (en) * 1999-08-26 2001-02-28 Linak A/S Power supply for DC-motors
DE10012050B4 (en) * 2000-03-14 2004-02-26 OKIN Gesellschaft für Antriebstechnik mbH & Co. KG Arrangement for moving movable furniture parts
US6404609B1 (en) * 2000-03-31 2002-06-11 Micro Motion, Inc. Circuit that reduces the numbers of components needed to transmit data from intrinsically safe to non-intrinsically safe circuits using opto-couplers
US6595144B1 (en) * 2000-05-17 2003-07-22 Suspa Incorporated Adjustable leg assembly
DK1314234T3 (en) * 2000-07-05 2011-03-21 Linak As Control for DC motors
US20030030396A1 (en) * 2000-08-03 2003-02-13 Bastholm Jeppe Christian Power supply for DC motors
DE10341705B4 (en) * 2003-09-10 2016-06-09 Dewertokin Gmbh Arrangement for operating an electrically adjustable sitting and / or lying furniture
US7609024B2 (en) * 2004-05-27 2009-10-27 Siemens Energy & Automation, Inc. Auxiliary bus method
JP4561318B2 (en) * 2004-11-05 2010-10-13 日本精工株式会社 Electric power steering device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2008009679A1 *

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WO2008009679A1 (en) 2008-01-24
US8072181B2 (en) 2011-12-06
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CA2657889A1 (en) 2008-01-24
DE102006033712A1 (en) 2008-01-31

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