2023年1月1日元旦，新年新气象，在这总结过去、展望未来的日子里，北京制冷学会带领大家畅想未来电器的模样。

当前电器都为交流供电方式，但LED 照明电器、使用适配器的电脑、电视、手机等电子设备，无绳化带蓄电池的电器产品以及内部采用直流电机的空调、洗衣机、冰箱等旋转电机类电器本质都采用直流运行。随着未来光伏新能源、储能等技术大规模应用，家用电器和消费电子融合不断加快，界限趋向模糊，直流供电、直流用电的场景与需求越来越多，电器直流化的进程已经启动。

直流电器与交流电器相比省去整流等环节，系统简单且能效更高。下面向大家科普一下不同电器的交直流变换原理。

我们可以根据电器的应用功能，把电器分为“电—声”、“电—光”、“电—影”、“电—热”、“电—动”等5种类型。

“电—声/光/影”类型电器的典型代表有电视机、音响、LED灯、投影仪和电脑等，这类生活电器本身采用直流驱动，传统交流供电需整流为直流供电，而由直流直接供电则省去了整流和稳压部分的部件。“电—热”类型电器的典型代表有电热水器、电饭煲和电磁炉等，这类纯电阻型电器直流化时，除了省去整流和稳压之外，仅需将加热管/件由交流器件换为直流器件。“电—动”类型电器的典型代表有冰箱、洗衣机和空调等主流变频电器，与传统交流变频电器相比，直流变频电器省去了整流电路和PFC电路。

以变频空调直流化为例，如下图所示，可省去的部件包括：FRD、IGBT等整流元件和电解电容、高频电感等滤波元件；可直接兼容无需改变的部件包括：交流空调驱动部分应用的MOS、IPM等功率元器件，电容、电感等部分辅助元器件以及变频压缩机、直流风扇等驱动硬件；需要变更的部件包括：继电器、电磁阀、加热丝等。

大部分电器直流化之后，因为省去了传统交流电器中的整流等过程，相比传统交流电器的用能损耗能够降低2%~10%。然而，部分直流元器件还需定制开发，这部分定制化直流电器的价格会超过传统的交流电器。随着直流电器的市场需求增强，电器上下游产业链的完善，直流元器件的规模化生产后，直流电器成本优势将逐步显现出来，直流化将是未来电器发展的趋势。

参考文献：

[1] 赵志刚,唐文强,张雪芬,蒋世用,袁金荣,南树功.直流电器及家居直流供用电系统研究与应用[J].制冷,2019,38(03):1-9.

[2] 俞国新. 【直流百问】55.目前直流电器与传统交流家电的价格有多大差异？[EB/OL]. https://mp.weixin.qq.com/s/SgoXqHM-dGQ_hjuo_VGrdA, 2022-10-13.

撰稿人;中国家用电器研究院噪声技术工程部、科技管理与战略发展部副部长、高级工程师汪超（北京市科协2021-2023年度青年人才托举工程被托举人）