門極關(guān)斷（GTO）晶閘管 SCR在一段時間內(nèi)，幾乎是能夠承受高電壓和大電流的半導體器件。因此，針對SCR的缺點，人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關(guān)斷能力這一點上，并因此而開發(fā)出了門極關(guān)斷晶閘管。
GTO晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和SCR類似，它的三個極也是：陽極（A）、陰極（K）和門極（G）。其圖行符號也和SCR相似，只是在門極上加一短線，以示區(qū)別。
GTO晶閘管的基本電路和工作特點是：
①在門極G上加正電壓或正脈沖（開關(guān)S和至位置1）GTO晶閘管即導通。其后，即使撤消控制信號（開關(guān)回到位置0），GTO晶閘管仍保持導通。可見，GTO晶閘管的導通過程和SCR的導通過程完全相同。
②如在G、K間加入反向電壓或較強的反向脈沖（開關(guān)和至位置2），可使GTO晶閘管關(guān)斷。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結(jié)果，但其關(guān)斷控制較易失敗，故仍較復雜，工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時，大功率管（GTR）迅速發(fā)展了起來，使GTO晶閘管相形見絀。因此，在大量的中小容量變頻器中，GTO晶閘管已基本不用。但其工作電流大，故在大容量變頻器中，仍居主要地位。
工作時狀態(tài) 和普通晶體管一樣，GTR也是一種放大器件，具有三種基本的工作狀態(tài)：
⑴放大狀態(tài) 起基本工作特點是集電極電流Ic的大小隨基極電流Ib而變 Ic=βIb 式中β------GTR的電流放大倍數(shù)。
GTR處于放大狀態(tài)時，其耗散功率Pc較大。設(shè)Uc=200V，Rc=10Ω，β=50，Ib=200mA（0.2A）計算如下：Ic= βIb=50*0.2A=10A Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW ⑵飽和狀態(tài) Ib增大時，Ic隨之而增大的狀態(tài)要受到歐姆定律的制約。當βIb>Uc/Rc 時，Ic=βIb的關(guān)系便不能再維持了，這時，GTR開始進入“飽和"狀態(tài)。而當Ic的大小幾乎完全由歐姆定律決定，即 Ics≈Uc/Rc 時，GTR便處于深度飽和狀態(tài)（Ics 為飽和電流）。這時，GTR的飽和壓降Uces約 為1-5V。
GTR處于飽和狀態(tài)時的功耗是很小的。上例中，設(shè)Uces=2V，則 Ics=Uc/Rc=200/10A=20A Pc=UcesIcs=2*20W=40W
可見，與放大狀態(tài)相比，相差甚遠。
⑶截止狀態(tài) 即關(guān)斷狀態(tài)。這是基極電流Ib≤0的結(jié)果。
在截止狀態(tài)，GTR只有很微弱的漏電流流過，因此，其功耗是微不足道的。
GTR在逆變電路中是用來作為開關(guān)器件的，工作過程中，總是在飽和狀態(tài)間進行交替。所以，逆變用的GTR的額定功耗通常是很小的。而如上述，如果GTR處于放大狀態(tài)，其功耗將增大達百倍以上。所以，逆變電路中的GTR是不允許在放大狀態(tài)下小作停留的。
功率場效應(yīng)晶體管（POWER MOSFET） 它的3個極分別是源極S、漏極D和柵極G
其工作特點是，G、S間的控制信號是電壓信號Ugs。改變Ugs的大小，主電路的漏極電流Id也跟著改變。由于G、S間的輸入阻抗很大，故控制電流幾乎為0，所需驅(qū)動功率很小。和GTR相比，其驅(qū)動系統(tǒng)比較簡單，工作頻率也比較高。此外，MOSFET還具有熱穩(wěn)定性好、工作區(qū)大 等優(yōu)點。
但是，功率場效應(yīng)晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進展較慢，故在變頻器中的應(yīng)用尚不能居主導地位。
在VVVF的實施，有兩種基本的調(diào)制方法：
1.脈幅調(diào)制 （PAM） 逆變器所得交流電壓的振幅值等于直流電壓值（Um=Ud)。因此，實現(xiàn)變頻也是變壓的容易想到的方法，便是在調(diào)節(jié)頻率的同時，也調(diào)節(jié)直流電壓；
這種方法的特點是，變頻器在改變輸出頻率的同時，也改變了電壓的振幅值，故稱為脈幅調(diào)制，常用PAM(Pulse Amplitude Modulation)表示。 PAM需要同時調(diào)節(jié)兩部分：整流部分和逆變部分，兩者之間還必須滿足Ku和Kf間的一定的關(guān)系，故其控制電路比較復雜。
2.脈寬調(diào)制（PWM） 把每半個周期內(nèi)，輸出電壓的波形分割成若干個脈沖波，每個脈沖的寬度為T1，每兩個脈沖間的間隔寬度為T2，那么脈沖的占空比Υ=T1/（T1+T2）。
這時，電壓的平均值和占空比成正比，所以在調(diào)節(jié)頻率時，不改變直流電壓的幅值，而是改變輸出電壓脈沖的占空比，也同樣可以實現(xiàn)變頻也變壓的效果。當電壓周期增大（頻率降低），電壓脈沖的幅值不變，而占空比在減小，故平均電壓降低。
此法的特點是，變頻器在改變輸出頻率的同時，也改變輸出電壓的脈沖占空比（幅值不變）故稱為脈寬調(diào)制，常用PWM(Pulse width modulation)表示。
PWM只須控制逆變電路便可實現(xiàn)，與PAM相比，控制電路簡化了許多。