1  功率开关器件 
1.1  GTO 
    门极可关断(GTO)晶闸管是目前能承受电压最高和流过电流最大的全控型器件。它能由门极控制导通和关断，具有电流密度大、管压降低、导通损耗小、dv/dt耐量高等突出优点，目前已达6 kV/6 kA的生产水平，最适合大功率应用。GTO的不足之处是：门极为电流控制，驱动电路复杂，驱动功率大(关断增益β=3～5)；关断过程中内部成百甚至上千个GTO元胞的不均匀性引起阴极电流收缩(挤流)效应，必须限制dv/dt。为此需加缓冲电路(亦称吸收电路)，而缓冲电路既增大体积、重量、成本，又徒然增加损耗。另外“拖尾”电流使关断损耗大，开关频率低。
1.2  IGBT 
绝缘栅双极晶体管(IGBT)是后起之秀，它是一种复合型全控器件，具有MOSFET(输入阻抗高、开关速度快)和GTR(耐压高、电流密度大)二者的优点。栅极为电压控制，驱动功率小；开关损耗小，工作频率高；没有二 
次击穿，不需缓冲电路；是目前中等功率电力电子装置中的主流器件。除低压IGBT(1 700 V/1 200 A)外，已 开发出高压IGBT，可达3.3 kV/1.2 kA或4.5 kV/0.9 kA。 
IGBT的不足之处是，高压IGBT内阻大，因而导电损耗大；低压IGBT用于高压需多个串联。
 
1.3  IGCT和SGCT 
    在GTO的基础上，近年开发出一种门极换流晶闸管(GCT)，它采用了一些新技术。因此，GCT除有GTO高电压、大电流、低导通压降的优点，又改善了其开通和关断性能，使工作频率有所提高。
    为了尽快(例1 μs内)将器件关断，要求在门极pn不致击穿的-20 V下能获得快于4 000 A/μs的变化率，以使阳极电流全部经门极极快泄流(即关断增益为1)，必须采用低电感触发电路(例如门极回路最大电感<5 nH)。为此，将这种门极电路配以MOSFET强驱动与GCT功率组件集成在一起，构成集成门极换流晶闸管(IGCT)，其改进形式之一则称为对称门极换流晶闸管(SGCT)，两者具有相似的特性。它们目前已有4.5 kV/4 kA和6 kV/6 kA的器件。IGCT还可将续流二极管做在同一芯片上集成逆导型，可使装置中器件数量减少。
    表1为GTO、IGCT、IGBT一些参数的比较。可以看出，在1 kHz以下，IGCT有一定优点；在较高工作频率下，高压IGBT更具优势。
  
表1  GTO、IGCT、IGBT参数比较 
参  数            GTO      IGCT       IGBT 
通态压降 /V           3.2       1.9       3.4 
门极驱动功率 /W        80       15        1.5 
存储时间 /μs          20      1～3.4     0.9 
尾部电流时间 /μs     150       0.7       0.15 
工作频率 /kHz         0.5        1         20
   
    除上述3种器件外，现在还在开发一些新器件，例如新型大功率IGBT模块—“注入增强栅极晶体管”(IEGT)，它兼有IGBT和GTO二者优点，即开关特性相当于IGBT，工作频率高，栅极驱动功率小(比GTO小2个数量级)；而由于电子发射区注入增强，使器件的饱和压降进一步减少；功率相同时，缓冲电路的容量为GTO的1/10，安全工作区宽。现已有4.5 kV/1 kA的器件，可望在高频下获得应用。