兼容485通讯和SPI通讯的变频器的制作方法

本实用新型涉及低压电器领域，特别涉及一种兼容兼容485通讯和SPI通讯的变频器。

背景技术：

变频器的诞生源于交流电机对无级调速的需求，随着晶闸管、静电感应晶体管、耐高压绝缘栅双极型晶闸管等部件的出现，电气技术有了日新月异的变化，变频器调速技术也随之发展，特别脉宽调制变压变频调速技术更是让变频器登上了新的台阶。然而随着电力电子技术应用领域的不断延伸，变频器也逐渐的深入到了工业的各个领域，因此市场对变频器的性能要求，同时变频器厂家也越来越多；如何提高产品的竞争力成为企业发展的重要发展方向。

变频器的操作面板带有不同的功能按键和指示灯，帮助客户直观地操作、设定变频器参数，同时可以在操作面板上显示运行数据。大部分变频器的操作面板是可拆卸地安装在变频器本体上的，使用变频器时，既可以直接在变频器本体上通过操作面板进行操作和设定；也可以将操作面板拆卸下来，安装到控制柜的表面，通过电缆连接到变频器本体进行远程操作。现有的变频器的外引操作面板和主体的连接采用SPI通讯或者485通讯，两种操作面板，其物理连接方式一般采用水晶插座的网线连接，在使用过程中，由于水晶插座是通用的，会任意将能插进变频器本体的操作面板插进去使用，可能造成通讯不上，甚至可能会造成烧坏操作面板。此外，目前变频器的通讯接口没有设置保护盖，通讯接口容易损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种性能安全稳定，同时兼容485通讯和SPI通讯的变频器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种兼容485通讯和SPI通讯的变频器，包括CPU主板和与CPU主板连接通讯的485通讯操作面板或者SPI通讯操作面板，CPU主板与485通讯操作面板或者SPI通讯操作面板通过水晶头连接进行通讯；所述CPU主板上设有与 SPI通讯操作面板连接的主板电源输入VCC引脚，SPI通讯操作面板设有与主板电源输入VCC引脚相应的SPI通讯电源输入VCC引脚，485通讯操作面板上设有与主板电源输入VCC引脚相应的485通讯电源输入VCC引脚，SPI通讯电源输入VCC引脚在SPI通讯操作面板的连接接口上的位置与485通讯电源输入VCC引脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应。

进一步，所述CPU主板上设有与SPI通讯操作面板连接的主板信号输入 ADC管脚和主板接地端GND管脚，SPI通讯操作面板设有与主板信号输入 ADC管脚、主板接地端GND管脚相应的SPI通讯信号输入ADC管脚、SPI 通讯接地端GND管脚，485通讯操作面板上设有与主板信号输入ADC管脚、主板接地端GND管脚相应的485通讯第一接地端GND管脚、485通讯第二接地端GND管脚；SPI通讯信号输入ADC管脚和SPI通讯接地端GND管脚在 SPI通讯操作面板的连接接口上的位置分别与485通讯第一接地端GND管脚和 485通讯第二接地端GND管脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应。

进一步，所述CPU主板上设有与485通讯操作面板连接的主板RS485+管脚和主板RS485-管脚，485通讯操作面板上设有与主板RS485+管脚和主板 RS485-管脚相应的485通讯RS485+管脚和485通讯RS485-管脚，SPI通讯操作面板上设有与主板RS485+管脚和主板RS485-管脚相应的第一NC管脚和第二NC管脚，第一NC管脚和第二NC管脚在SPI通讯操作面板的连接接口上的位置分别与485通讯RS485+管脚和485通讯RS485-管脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应；所述CPU主板上设有与SPI通讯操作面板连接的主板SPICLKB管脚、主板SPIMOB管脚和主板SPIMIB管脚，SPI通讯操作面板上设有与主板SPICLKB管脚、主板SPIMOB管脚、主板SPIMIB管脚相应的SPI通讯SPICLKB管脚、SPI通讯SPIMOB管脚、SPI通讯SPIMIB管脚， 485通讯操作面板上设有与主板SPICLKB管脚、主板SPIMOB管脚、主板 SPIMIB管脚相应的第三NC管脚、第四NC管脚、第五NC管脚，SPI通讯SPICLKB管脚、SPI通讯SPIMOB管脚和SPI通讯SPIMIB管脚在SPI通讯操作面板的连接接口上的位置分别与第三NC管脚、第四NC管脚和第五NC管脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应。

进一步，所述CPU主板设有八个管脚，分别为主板电源输入VCC引脚、主板信号输入ADC管脚、主板接地端GND管脚、主板RS485+管脚、主板RS485- 管脚、主板SPICLKB管脚、主板SPIMOB管脚和主板SPIMIB管脚；SPI通讯操作面板的连接接口上依次设有与CPU主板对应的设有八个管脚，依次分别为SPI通讯电源输入VCC引脚、SPI通讯信号输入ADC管脚、SPI通讯接地端GND管脚、第一NC管脚、第二NC管脚、SPI通讯SPICLKB管脚、SPI 通讯SPIMOB管脚和SPI通讯SPIMIB管脚；485通讯操作面板的连接接口上依次设有与CPU主板对应的设有八个管脚，依次分别为485通讯电源输入VCC 引脚、485通讯第一接地端GND管脚、485通讯第二接地端GND管脚、485 通讯RS485+管脚、485通讯RS485-管脚、第三NC管脚、第四NC管脚和第五 NC管脚。

进一步，所述CPU主板上设有八个主板管脚焊接点，八个主板管脚焊接点分两排设于CPU主板的上端，每排设置四个主板管脚焊接点，两排主板管脚焊接点交错设置；所述485通讯操作面板上设有八个485通讯管脚焊接点，八个485通讯管脚焊接点分两排设于485通讯操作面板的上端，每排设置四个485 通讯管脚焊接点，两排485通讯管脚焊接点交错设置；所述SPI通讯操作面板上设有八个SPI通讯管脚焊接点，八个SPI通讯管脚焊接点分两排设于SPI通讯操作面板的上端，每排设置四个SPI通讯管脚焊接点，两排SPI通讯管脚焊接点交错设置。

进一步，还包括壳体1，壳体1包括下壳体12和扣合于下壳体12上的上壳体11，所述通讯接口101设于上壳体11的顶部；所述下壳体12顶部至上壳体11的内部空间从上至下依次层叠设有CPU板210，托板220，电容板230，电源板240，绝缘纸250，下壳体12从上之下依次设有散热器260，底板116 和风机组件270；所述CPU板210、托板220、电容板230电源板240依次连接，绝缘纸250安装于下壳体12顶部，底板116安装于下壳体12的底部，底板116的上方形成散热器260的安装空间，风机组件270安装于底板116的下方。

进一步，上壳体11上开设有用于与水晶头连接进行外部通讯的通讯接口 101，所述上壳体11上安装有用于遮盖通讯接口101的弹性防护盖2；弹性防护盖2的一端通过防护盖固定结构与壳体1固定连接，通讯接口101与水晶头连接时，从弹性防护盖2的另一端掀起露出通讯接口101与水晶头连接，水晶头拔出后，弹性防护盖2自动复位遮盖住通讯接口101。

进一步，所述防护盖固定结构包括弹性防护盖2上凸出设置的入孔引导柱 201和壳体1在通讯接口101的周围开设的与入孔引导柱201安装配合的导柱引导孔102；所述弹性防护盖2的上表面设有便于弹性防护盖2折弯打开的折弯沟202。

进一步，所述弹性防护盖2的上表面设有便于弹性防护盖2折弯打开的折弯沟202。

进一步，所述入孔引导柱201的中部凸出设有与导柱引导孔102限位配合的限位凸起2011，限位凸起2011与弹性防护盖2的下表面之间形成与导柱引导孔102安装配合的卡扣凹槽2012，入孔引导柱201的端部形成定位柱2013，安装时，定位柱2013的端部从导柱引导孔102伸向壳体1的内侧，从壳体内侧对入孔引导柱201拉伸，限位凸起2011发生变形后，卡扣凹槽2012与导柱引导孔102安装配合，限位凸起2011与壳体1限位配合。

本实用新型兼容485通讯和SPI通讯的变频器，与CPU主板连接通讯的 485通讯操作面板和SPI通讯操作面板在相同位置设有为CPU主板供电的供电引脚：SPI通讯电源输入VCC引脚和485通讯电源输入VCC引脚，即使插错也不会造成电路板烧毁，提供变频器的安全性能。485通讯操作面板上设有第一接地端GND管脚与CPU主板的主板信号输入ADC管脚连接，485通讯操作面板上多设置一个GND管脚与主板信号输入ADC管脚连接，485通讯操作面板的第一接地端GND管脚与SPI通讯操作面板的SPI通讯信号输入ADC管脚位置相同，共同对应CPU主板上的一个管脚，既不会对485通讯造成影响，也不会对ADC采样口有影响，保证通讯稳定性。本实用新型通过对CPU主板、 485通讯操作面板和SPI通讯操作面板上的管脚进行合理分布，实现485通讯和SPI通讯互相兼容，即使在使用过程中因为设置问题出现通讯不上，也不会烧毁器件，安全稳定性能良好。

附图说明

图1是实用新型变频器的立体分解图；

图2是实用新型变频器的整体图；

图3是实用新型上壳体的立体图；

图4是实用新型弹性防护盖的立体图；

图5是实用新型弹性防护盖的另一侧立体图；

图6是本实用新型CPU主板接口的示意图；

图7是本实用新型485通讯操作面板接口的示意图；

图8是本实用新型SPI通讯操作面板接口的示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至8给出的实施例，进一步说明本实用新型的兼容485通讯和SPI通讯的变频器的具体实施方式。本实用新型的兼容485通讯和SPI通讯的变频器不限于以下实施例的描述。

如图1所示，本实用新型变频器，包括壳体1，所述壳体1包括下壳体12 和扣合于下壳体12上的上壳体11，所述通讯接口101设于上壳体11的顶部；所述下壳体12顶部至上壳体11的内部空间从上至下依次层叠设有CPU板210，托板220，电容板230，电源板240，绝缘纸250，下壳体12从上之下依次设有散热器260，底板116和风机组件270；所述CPU板210、托板220、电容板230 电源板240依次连接，绝缘纸250安装于下壳体12顶部，底板116安装于下壳体12的底部，底板116的上方形成散热器260的安装空间，风机组件270安装于底板116的下方，电容板230和电源板240组成电源模块。本实用新型变频器，通过将横向面积比较大的电源模块拆分成两片层叠设置的电源板和电容板，使得变频器的体积小型化。

如图1所示，本实用新型电源模块，电容板230的一端设有电解电容231，电源板240位于电容板230的另一端下方，电源板240的一端设有与电解电容 231配合的避让槽241，另一端设有伸至电容板230外侧的接线端子242，在电容板230与电源板240之间设有连接件。本实用新型电源模块，电源板设置在电容板上相对于电解电容的另一端，能够有效减少电源模块的占用空间，使电源模块能够装到小体积的壳体内，以减小变频器的体积，有利于变频器小型化设计。

如图2-5所示，本实用新型变频器，上壳体11上开设有用于与水晶头连接进行外部通讯的通讯接口101，所述上壳体11上安装有用于遮盖通讯接口101 的弹性防护盖2；弹性防护盖2的一端通过防护盖固定结构与上壳体11固定连接，通讯接口101与水晶头连接时，从弹性防护盖2的另一端掀起露出通讯接口101与水晶头连接，水晶头拔出后，弹性防护盖2自动复位遮盖住通讯接口 101。本实用新型变频器，在通讯接口上加盖弹性防护盖，弹性防护盖通过固定结构与上壳体的固定连接，另一端可掀开露出通讯接口，当使用通讯接口时，弹性防护盖能掀起，并能直接插入水晶头，拔出水晶头弹性防护盖能自动复位，弹性防护盖不容易脱落，对通讯接口起到很好的保护作用。

如图2-5所示，所述防护盖固定结构包括弹性防护盖2上凸出设置的入孔引导柱201和壳体1在通讯接口101的周围开设的与入孔引导柱201安装配合的导柱引导孔102。防护盖固定结构包括入孔引导柱201和导柱引导孔102，入孔引导柱201插入导柱引导孔102中使得弹性防护盖2安装于壳体上。

具体地，如图4-5所示，所述弹性防护盖2的上表面设有便于弹性防护盖2 折弯打开的折弯沟202。折弯沟202的设置使得弹性防护盖容易被掀开，便于水晶头插入。本实施例中，折弯沟为一条圆弧状凹槽，也可以为三角状凹槽或者其他形状，也可以设置为多条。

如图2-5所示，所述弹性防护盖2为方形结构，壳体1在通讯接口101的周围凹陷设有与弹性防护盖2安装配合的防护盖安装槽103，所述入孔引导柱201 凸出设于弹性防护盖2的下表面的一端，导柱引导孔102设于防护盖安装槽103 的一端底部。通讯接口101的周围设置防护盖安装槽103安装弹性防护盖2，弹性防护盖2的安装结构稳定可靠。所述弹性防护盖2的下表面凸出设有与通讯接口101安装配合的封闭凸起203，封闭凸起203的尺寸与通讯接口101的尺寸相匹配。封闭凸起203可伸入通讯接口101中与通讯借口安装配合，进一步增强弹性防护盖2安装的稳定性，增加防护效果。

如图4所示，所述入孔引导柱201的中部凸出设有与导柱引导孔102限位配合的限位凸起2011，限位凸起2011与弹性防护盖2的下表面之间形成与导柱引导孔102安装配合的卡扣凹槽2012，入孔引导柱201的端部形成定位柱2013。安装时，定位柱2013的端部从导柱引导孔102伸向壳体1的内侧，从壳体内侧对入孔引导柱201拉伸，限位凸起2011发生变形后，卡扣凹槽2012与导柱引导孔102安装配合，限位凸起2011与壳体1限位配合。入孔引导柱201设计成倒勾型，拉伸脚后倒勾变细能直接插入机壳的孔中，用手拉入孔后，放松橡胶脚，倒勾变粗，此时夹紧了机壳。所述入孔引导柱201的限位凸起2011朝向与导柱引导孔102的安装方向设有便于装入的倒角2011a，入孔引导柱201的端部为便于插入导柱引导孔102的半球状面201a。倒角2011a和半球状面201a的设计都是为了入孔引导柱的安装便捷性。

本实用新型弹性防护盖2可由橡胶或者具有较高弹性的软塑料制成。

如图6-8所示，本实用新型兼容485通讯和SPI通讯的变频器，包括CPU 主板和与CPU主板连接通讯的485通讯操作面板或者SPI通讯操作面板，CPU主板与485通讯操作面板或者SPI通讯操作面板通过连接线连接进行通讯；所述 CPU主板上设有与SPI通讯操作面板连接的主板电源输入VCC引脚，SPI通讯操作面板设有与主板电源输入VCC引脚相应的SPI通讯电源输入VCC引脚，485通讯操作面板上设有与主板电源输入VCC引脚相应的485通讯电源输入VCC引脚， SPI通讯电源输入VCC引脚在SPI通讯操作面板的连接接口上的位置与485通讯电源输入VCC引脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应。本实用新型兼容485通讯和SPI通讯的变频器，与CPU主板连接通讯的485通讯操作面板和SPI通讯操作面板在连接接口对应的相同位置设有为CPU主板供电的供电引脚：SPI通讯电源输入VCC引脚和485通讯电源输入VCC引脚，即使插错也不会造成电路板烧毁，提供变频器的安全性能。

如图6-8所示，所述CPU主板上设有与SPI通讯操作面板连接的主板信号输入ADC管脚和主板接地端GND管脚，SPI通讯操作面板设有与主板信号输入 ADC管脚、主板接地端GND管脚相应的SPI通讯信号输入ADC管脚、SPI通讯接地端GND管脚，485通讯操作面板上设有与主板信号输入ADC管脚、主板接地端 GND管脚相应的485通讯第一接地端GND管脚、485通讯第二接地端GND管脚； SPI通讯信号输入ADC管脚和SPI通讯接地端GND管脚在SPI通讯操作面板的连接接口上的位置分别与485通讯第一接地端GND管脚和485通讯第二接地端GND管脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应。485通讯操作面板上设有第一接地端GND管脚与CPU主板的主板信号输入ADC管脚连接，485通讯操作面板上多设置一个GND管脚与主板信号输入ADC管脚连接，既不会对485 通讯造成影响，也不会对ADC采样口有影响，保证通讯稳定性。

如图6-8所示，所述CPU主板上设有与485通讯操作面板连接的主板RS485+ 管脚和主板RS485-管脚，485通讯操作面板上设有与主板RS485+管脚和主板 RS485-管脚相应的485通讯RS485+管脚和485通讯RS485-管脚，SPI通讯操作面板上设有与主板RS485+管脚和主板RS485-管脚相应的第一NC管脚和第二NC 管脚，第一NC管脚和第二NC管脚在SPI通讯操作面板的连接接口上的位置分别与485通讯RS485+管脚和485通讯RS485-管脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应；所述CPU主板上设有与SPI通讯操作面板连接的主板 SPICLKB管脚、主板SPIMOB管脚和主板SPIMIB管脚，SPI通讯操作面板上设有与主板SPICLKB管脚、主板SPIMOB管脚、主板SPIMIB管脚相应的SPI通讯 SPICLKB管脚、SPI通讯SPIMOB管脚、SPI通讯SPIMIB管脚，485通讯操作面板上设有与主板SPICLKB管脚、主板SPIMOB管脚、主板SPIMIB管脚相应的第三NC管脚、第四NC管脚、第五NC管脚，SPI通讯SPICLKB管脚、SPI通讯 SPIMOB管脚和SPI通讯SPIMIB管脚在SPI通讯操作面板的连接接口上的位置分别与第三NC管脚、第四NC管脚和第五NC管脚在485通讯操作面板的连接接口上的位置对应。本实用新型通过对CPU主板、485通讯操作面板和SPI 通讯操作面板上的管脚进行合理分布，实现485通讯和SPI通讯互相兼容，即使在使用过程中因为设置问题出现通讯不上，也不会烧毁器件，安全稳定性能良好。

具体地，所述连接线为水晶头网线。所述CPU主板上设有八个主板管脚焊接点，八个主板管脚焊接点分两排设于CPU主板的上端，每排设置四个主板管脚焊接点，两排主板管脚焊接点交错设置。所述485通讯操作面板上设有八个 485通讯管脚焊接点，八个485通讯管脚焊接点分两排设于485通讯操作面板的上端，每排设置四个485通讯管脚焊接点，两排485通讯管脚焊接点交错设置。所述SPI通讯操作面板上设有八个SPI通讯管脚焊接点，八个SPI通讯管脚焊接点分两排设于SPI通讯操作面板的上端，每排设置四个SPI通讯管脚焊接点，两排SPI通讯管脚焊接点交错设置。CPU主板、485通讯操作面板、SPI通讯操作面板的管脚焊接点分排交错设置，便于管脚的引出，防止管脚重叠交叉，布置合理。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。