1.3 开关电源按是否隔离进行分类

在给嵌入式系统设计电源电路或选用成品电源模块时，要考虑的重要问题之一就是用隔离电源还是非隔离电源方案。在进行讨论之前，我们先了解下隔离与非隔离的概念及两者的主要特点。

1．电源隔离与非隔离的概念

电源的隔离与非隔离，主要是针对开关电源而言。业内比较通用的定义是：隔离电源是指电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电器连接，输入和输出之间是绝缘的高阻态，没有电流回路；非隔离电源是指输入回路和输出回路之间有直接的电流回路，例如，输入和输出之间是共地的。

2．隔离电源与非隔离电源的优缺点

对于常用的电源拓扑而言，非隔离电源主要有Buck、Boost、Buck-Boost等，而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥等。使用隔离电源或非隔离电源，需了解实际项目对电源的需求是怎样的，但在此之前，可了解下隔离电源和非隔离电源的主要优缺点。

（1）隔离电源的电磁抗干扰能力强，可靠性高，但成本高，效率低。

（2）非隔离电源的结构很简单，成本低，效率高，但安全性能差。

3．隔离电源与非隔离电源的应用场合

通过了解隔离电源与非隔离电源的优缺点可知，它们各有优势，对于一些常用的嵌入式供电选择，我们可做出以下准确的判断。

（1）系统前级的电源，为提高抗干扰性能，保证可靠性，一般用隔离电源。

（2）电路板内的IC或部分电路供电，从性价比和体积出发，优先选用非隔离的方案。

（3）对安全有要求的场合，涉及可能触电的场合，如需接市电的AC/DC，或医疗用的电源，为保证人身的安全，必须用隔离电源，有些场合还必须用加强隔离的电源。

（4）对于远程工业通信的供电，为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响，一般用隔离电源为每个通信节点单独供电。串行通信总线通过RS-232、RS-485和控制器局域网等物理网络传送数据，这些相互连接的系统每个都配备有自己的电源，而且各系统之间往往间隔较远，因此，我们通常需要用隔离电源进行电气隔离来确保系统的物理安全，且通过隔离电源切断接地回路来保护系统免受瞬态高电压冲击，同时减少信号失真。对于外部的I/O端口，为保证系统的可靠运行，也建议对I/O端口做电源隔离。

4．抗电强度

电源的隔离耐压在GB 4943国标中又叫抗电强度，GB 4943标准就是我们常说的信息类设备的安全标准，就是为了防止人员受到物理和电气伤害的国家标准，其中包括避免人受到电击伤害、物理伤害、爆炸伤害等危害。