1.3 開關電源按是否隔離進行分類

在給嵌入式系統設計電源電路或選用成品電源模塊時，要考慮的重要問題之一就是用隔離電源還是非隔離電源方案。在進行討論之前，我們先了解下隔離與非隔離的概念及兩者的主要特點。

1．電源隔離與非隔離的概念

電源的隔離與非隔離，主要是針對開關電源而言。業內比較通用的定義是：隔離電源是指電源的輸入回路和輸出回路之間沒有直接的電器連接，輸入和輸出之間是絕緣的高阻態，沒有電流回路；非隔離電源是指輸入回路和輸出回路之間有直接的電流回路，例如，輸入和輸出之間是共地的。

2．隔離電源與非隔離電源的優缺點

對于常用的電源拓撲而言，非隔離電源主要有Buck、Boost、Buck-Boost等，而隔離電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋等。使用隔離電源或非隔離電源，需了解實際項目對電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離電源和非隔離電源的主要優缺點。

（1）隔離電源的電磁抗干擾能力強，可靠性高，但成本高，效率低。

（2）非隔離電源的結構很簡單，成本低，效率高，但安全性能差。

3．隔離電源與非隔離電源的應用場合

通過了解隔離電源與非隔離電源的優缺點可知，它們各有優勢，對于一些常用的嵌入式供電選擇，我們可做出以下準確的判斷。

（1）系統前級的電源，為提高抗干擾性能，保證可靠性，一般用隔離電源。

（2）電路板內的IC或部分電路供電，從性價比和體積出發，優先選用非隔離的方案。

（3）對安全有要求的場合，涉及可能觸電的場合，如需接市電的AC/DC，或醫療用的電源，為保證人身的安全，必須用隔離電源，有些場合還必須用加強隔離的電源。

（4）對于遠程工業通信的供電，為有效降低地電勢差和導線耦合干擾的影響，一般用隔離電源為每個通信節點單獨供電。串行通信總線通過RS-232、RS-485和控制器局域網等物理網絡傳送數據，這些相互連接的系統每個都配備有自己的電源，而且各系統之間往往間隔較遠，因此，我們通常需要用隔離電源進行電氣隔離來確保系統的物理安全，且通過隔離電源切斷接地回路來保護系統免受瞬態高電壓沖擊，同時減少信號失真。對于外部的I/O端口，為保證系統的可靠運行，也建議對I/O端口做電源隔離。

4．抗電強度

電源的隔離耐壓在GB 4943國標中又叫抗電強度，GB 4943標準就是我們常說的信息類設備的安全標準，就是為了防止人員受到物理和電氣傷害的國家標準，其中包括避免人受到電擊傷害、物理傷害、爆炸傷害等危害。