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门极关断（GTO）晶闸管 SCR在一段时间内，几乎是能够承受高电压和大电流的半导体器件。因此，针对SCR的缺点，人们很自然地把努力方向引向了如何使晶闸管具有关断能力这一点上，并因此而开发出了门极关断晶闸管。

GTO晶闸管的基本结构和SCR类似，它的三个极也是：阳极（A）、阴极（K）和门极（G）。其图行符号也和SCR相似，只是在门极上加一短线，以示区别。

GTO晶闸管的基本电路和工作特点是：

①在门极G上加正电压或正脉冲（开关S和至位置1）GTO晶闸管即导通。其后，即使撤消控制信号（开关回到位置0），GTO晶闸管仍保持导通。可见，GTO晶闸管的导通过程和SCR的导通过程完全相同。

②如在G、K间加入反向电压或较强的反向脉冲（开关和至位置2），可使GTO晶闸管关断。用GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果，但其关断控制较易失败，故仍较复杂，工作频率也不够高。而几乎是与此同时，大功率管（GTR）迅速发展了起来，使GTO晶闸管相形见绌。因此，在大量的中小容量变频器中，GTO晶闸管已基本不用。但其工作电流大，故在大容量变频器中，仍居主要地位。

工作时状态 和普通晶体管一样，GTR也是一种放大器件，具有三种基本的工作状态：

⑴放大状态 起基本工作特点是集电极电流Ic的大小随基极电流Ib而变 Ic=βIb 式中β------GTR的电流放大倍数。

GTR处于放大状态时，其耗散功率Pc较大。设Uc=200V，Rc=10Ω，β=50，Ib=200mA（0.2A）计算如下：Ic= βIb=50*0.2A=10A Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW ⑵饱和状态 Ib增大时，Ic随之而增大的状态要受到欧姆定律的制约。当βIb>Uc/Rc 时，Ic=βIb的关系便不能再维持了，这时，GTR开始进入“饱和"状态。而当Ic的大小几乎完全由欧姆定律决定，即 Ics≈Uc/Rc 时，GTR便处于深度饱和状态（Ics 为饱和电流）。这时，GTR的饱和压降Uces约 为1-5V。

GTR处于饱和状态时的功耗是很小的。上例中，设Uces=2V，则 Ics=Uc/Rc=200/10A=20A Pc=UcesIcs=2*20W=40W

可见，与放大状态相比，相差甚远。

⑶截止状态 即关断状态。这是基极电流Ib≤0的结果。

在截止状态，GTR只有很微弱的漏电流流过，因此，其功耗是微不足道的。

GTR在逆变电路中是用来作为开关器件的，工作过程中，总是在饱和状态间进行交替。所以，逆变用的GTR的额定功耗通常是很小的。而如上述，如果GTR处于放大状态，其功耗将增大达百倍以上。所以，逆变电路中的GTR是不允许在放大状态下小作停留的。

功率场效应晶体管（POWER MOSFET） 它的3个极分别是源极S、漏极D和栅极G

其工作特点是，G、S间的控制信号是电压信号Ugs。改变Ugs的大小，主电路的漏极电流Id也跟着改变。由于G、S间的输入阻抗很大，故控制电流几乎为0，所需驱动功率很小。和GTR相比，其驱动系统比较简单，工作频率也比较高。此外，MOSFET还具有热稳定性好、工作区大 等优点。

但是，功率场效应晶体管在提高击穿电压和增大电流方面进展较慢，故在变频器中的应用尚不能居主导地位。

在VVVF的实施，有两种基本的调制方法：

1.脉幅调制 （PAM） 逆变器所得交流电压的振幅值等于直流电压值（Um=Ud)。因此，实现变频也是变压的容易想到的方法，便是在调节频率的同时，也调节直流电压；

这种方法的特点是，变频器在改变输出频率的同时，也改变了电压的振幅值，故称为脉幅调制，常用PAM(Pulse Amplitude Modulation)表示。 PAM需要同时调节两部分：整流部分和逆变部分，两者之间还必须满足Ku和Kf间的一定的关系，故其控制电路比较复杂。

2.脉宽调制（PWM） 把每半个周期内，输出电压的波形分割成若干个脉冲波，每个脉冲的宽度为T1，每两个脉冲间的间隔宽度为T2，那么脉冲的占空比Υ=T1/（T1+T2）。

这时，电压的平均值和占空比成正比，所以在调节频率时，不改变直流电压的幅值，而是改变输出电压脉冲的占空比，也同样可以实现变频也变压的效果。当电压周期增大（频率降低），电压脉冲的幅值不变，而占空比在减小，故平均电压降低。

此法的特点是，变频器在改变输出频率的同时，也改变输出电压的脉冲占空比（幅值不变）故称为脉宽调制，常用PWM(Pulse width modulation)表示。

PWM只须控制逆变电路便可实现，与PAM相比，控制电路简化了许多。