【導讀】shixiangninzaiwangshangmailedongxi

，yizhipanzhebaoguozaorisongda。ninmeitianwangyanyuchuan，kekuaidiyuanchichibulai。zheshihou，shiyongshoujihuojisuanjishangdegenzongxitong，jiukeyiqueqiezhidaobaoguoheshisongda。zaijiashenindehaizifangxuehoubeijiedaotuoguanban
，ninxiangzhidaohaizishifouyianquandaodamudedi，yushizaishoujishanggenzonghaizisuozuodecheliang，taifangbianle。

事實上，車輛跟蹤係統早已成為現實。車輛跟蹤係統使用插到車載診斷 (OBD) 端口的全球定位係統 (GPS) 跟蹤器。在車輛行駛過程中，內置天線的 GPS 跟蹤器會將有關車輛確切位置、速度、時shi間jian以yi及ji其qi他ta相xiang關guan信xin息xi的de數shu據ju實shi時shi發fa送song到dao網wang絡luo服fu務wu器qi。指zhi定ding的de接jie收shou器qi從cong服fu務wu器qi獲huo取qu數shu據ju，並bing將jiang其qi轉zhuan換huan為wei可ke由you計ji算suan機ji或huo智zhi能neng手shou機ji應ying用yong程cheng序xu使shi用yong的de格ge式shi
，以yi跟gen蹤zong車che輛liang。

車載診斷 (OBD) 端口

近(jin)年(nian)來(lai)
，汽(qi)車(che)中(zhong)應(ying)用(yong)的(de)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)數(shu)量(liang)激(ji)增(zeng)，整(zheng)車(che)有(you)了(le)翻(fan)天(tian)覆(fu)地(di)的(de)改(gai)進(jin)。其(qi)中(zhong)一(yi)項(xiang)重(zhong)大(da)進(jin)步(bu)是(shi)內(nei)置(zhi)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)
，用(yong)於(yu)監(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)車(che)輛(liang)的(de)健(jian)康(kang)功(gong)能(neng)，如(ru)發(fa)動(dong)機(ji)排(pai)放(fang)
、燃油噴射
、行駛速度、防抱死製動等。

jisuanjitongguobutongdechuanganqijieshouxinxibingtiaozhengsuoxudecanshu，quebaocheliangdegexianggongnengbaochizuijiazhuangtai。liru

，qichejisuanjigenjuxuyaotiaozhengfadongjicanshu


，jiangpaifangbaochizailinjiejixianzhinei。jigedianzikongzhidanyuan (ECU) 專門用於管理關鍵車輛功能，每個ECU都內置有微控製器。

現在
，每輛汽車中大約都有50個或更多的ECU。微控製器從傳感器接收數據、進行計算，並在需要時通過通訊通道（如常見的控製器局域網CAN）發送命令。

汽車中的一個控製單元就是一種基於計算機的係統，稱為車載診斷 (OBD) 係統。1990年
，美國聯邦清潔空氣法修正案（Federal Clean Air Act Amendments）要求所有在1996年或之後生產的新車輛都要內置標準化的OBD係統。該係統被稱為OBD-II係統
，可生成診斷故障代碼 (DTC)。

當儀表板上顯示故障警告時，維護工程師可將OBD-II掃描工具插入OBD-II端口來獲取故障代碼。可通過數據鏈路連接器 (DLC) 接入此端口。這些代碼可幫助維護人員迅速確定故障原因並快速準確地修複。

DLC是一個16針診斷連接器，位於儀表板下方

，駕駛員座椅附近。DLC或OBD-II端口的主要作用是下載故障代碼並查找故障原因。但端口通常保持未使用狀態。

采用當今智能技術的車輛跟蹤係統將診斷代碼用於其他目的
，如通過GPS跟蹤車輛。要獲取車輛跟蹤數據，隻需將任何GPS跟蹤器插入16針OBD-II端口，它就會收集數據。

即使車輛已上鎖且點火開關中沒有插入鑰匙，OBD-II端口也可持續獲得12V電瓶供電。我們可以根據需要在OBD-II端口上插入和拔下車輛跟蹤器。在永久供電插座上的熱插拔可能導致高達數百伏的靜電放電 (ESD)，造成電路損壞。可在GPS跟蹤器引腳所連的每條數據線上安裝一個瞬態電壓抑製 (TVS) 二極管，為電路提供ESD保護。

TVS二極管能在不到一納秒的時間內鎖定係統級ESD峰值，轉移數據端口的高電流，保護數據端口不受ESD威脅。它們有效地鉗製了高壓峰值
，可避免GPS跟蹤器和汽車係統損壞。在正常工作條件下，TVS二極管向GPS跟蹤器電路提供一條高阻抗路徑，因此設備是開路的，不會幹擾信號傳輸。

現在
，我們麵臨的下一個問題是如何確定需要哪種TVS二極管來保護OBD-II端口16個引腳中的哪個引腳。我們還需要做一個重要決定，即是否可以為每個引腳使用一個TVS二極管
，或為一組引腳使用多線TVS二極管。

要找到這些問題的答案
，我們需要詳細了解 OBD-II 端口連接器中16個引腳的相關信號類型和電氣特性。

OBD-II 引腳配置和協議

圖 - OBD-II 連接器和引腳排列

上圖展示了名為J1962連接器的OBD-II16針診斷連接器及其引腳配置：

●   引腳16供電並連接到汽車電瓶

●   引腳4和5接地

●   引腳6和14分別連接到CAN總線高電平和 CAN 總線低電平信號

●   引腳2和10使用SAEJ1850協議
，引腳2連接正極，引腳10連接負極

●   引腳7和15分別使用ISO9141協議的K線和L線

●   引腳1、3

、8、9、11、12和13留空，可用於其他目的

OBD-II大多數支持4種不同的通信協議（如下表所示）與OBD-II接口通信。每家汽車廠商都有他們自己偏向使用的通信協議。

· ISO 15765

ISO 15765是通過CAN總線發送數據的國際標準。CAN由兩條線組成，分別是CAN高電平和CAN低電平。傳輸任何數據時
，CAN高電平達到3.75V，而CAN低電平（引腳14）降至1.25V。當CAN總線不傳輸任何數據時

，CAN高電平和CAN低電平都保持為2.5V。該標準定義的最大數據傳輸速率為1Mbps。CAN高電平連接到引腳6
，CAN低電平連接到引腳14。

· ISO 9141-2

ISO 9141-2是異步串行通信
，它使用兩個信號K和L。K信號基本上是大多數OBD-II通信的媒介。L信號用於總線的初始化。最大數據傳輸速率為10.4Kbps
，最大信號電壓為12V。K 線連接到引腳7，L線連接到OBD-II 端口的引腳15。

· SAE J1850 (PWM)

SAE J1850 協議由汽車工程師學會 (SAE) 製定。SAE J1850 PWM 由使用差分傳輸方案的脈衝寬度調製方法實現。PWM的信號傳輸速率為41.6 kbps。最大電壓電平為5V。SAE J1850 總線 + 和 SAE J1850 總線 – 分別連接到OBD-II端口的引腳2 和10。

· SAE J1850 (VPW)

SAE J1850 VPW通過可變脈衝寬度方法實現
，並使用一根信號線和一根接地線。PWM 的信號傳輸速率為10.4 kbps。最大電壓電平為7V。

本文為OB-II端口的ESD防護係列文章的上篇。在下篇中，我們將詳細介紹如何為OB-II端口的ESD防護選擇合適的TVS二極管。

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