電力電子器件的發展經歷了晶閘管（SCR）、可關斷晶閘管（GTO）、大功率晶體管（GTR）、絕緣柵晶體管（IGBT）等階段，目前，常壓變頻器基本上采用IGBT組成逆變電路，中壓變頻器中由于電路結構的不同，交—直—交變頻器中逆變電路基本上由高壓IGBT、GTO、IGCT等組成，單元串聯多電平變頻器和中—低—中變頻器型多采用低壓IGBT構成。 20世紀80年代可關斷晶閘管GTO的商品化促進了交流調速技術的發展，與SCR相比其屬于自關斷器件，由于取消了強迫換流電路，簡化了在交流電力機車中大量采用的逆變器電路，目前GTO的容量為6000A/6000V，在電力機車調速中大多采用（3000～4000）A/4500V，中壓變頻器功率范圍多在（300～3500）kW以內，屬于較小的功率范圍。GTO開關頻率較低，需要結構復雜的緩沖電路和門極觸發電路，用門極負電流脈沖關斷GTO，其值接近其陽極電流的1/3，如關斷3000A/4000V的GTO，需750A的門極負脈沖電流，其門極觸發電路需要多個MOSFET并聯的低電感電路，而同樣的高壓IGBT僅需5A的導通和關斷電流。GTO的工作頻率低于500Hz，以1500A/4500V的GTO為例，其開通時間為10μs，關斷時間約需20μs。 硬驅動GTO（IGCT）是關斷增益為1的GTO，GTO制造工藝上是由多個小的GTO單元并聯而成的，為解決關斷GTO時非均勻關斷和陰極電流收縮效應，縮短關斷時間，利用增加負門極電流上升率，在1μs內使負門極電流上升到陽極電流的幅值而使GTO的門極－陰極迅速恢復阻斷。將GTO外配MOSFET組成的門極驅動器組合成IGCT，實現了場控晶管的功能，IGCT使用過程中要求開通和關斷過程盡可能短，目前IGCT的最高水平為4000A/6000V，IGCT關斷過程中仍需要di/dt緩沖器以防過電壓，IGCT以GTO為基礎，其工作頻率應在1kHz以下。 隨著關斷能力和載流能力的提高，高壓IGBT以其自保護功能強，無需吸收電路而具有廣闊的應用前景。西門子公司從1988年開始研制和應用低壓IGBT，在高壓IGBT的開發上也處于領先地位，以目前用于MV系列的1200A/3300VIGBT為例，其柵極發射極電壓僅為15V，觸發功率低，關斷損耗小，di/dt、dv/dt都得到了有效控制，目前高壓IGBT的研制水平為（600～1200）A/6500V，其工作頻率為（18～20）kHz。 未經授權不得轉載、摘編。已經本網授權使用的，應注明“來源： 中國傳動網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。