由图2.1-1(b)中所示的等效电路能看出，当阳极加正向电压，门极同时加正触发信号时，GTO导通，其具体过程如下：

  显然这是一个正反馈过程。当流入的门极电流IG足以使晶体管N2P2N1的发射极电流增加，进而使P1N2P2晶体管的发射极电流也增加时，当α1α21之后，两个晶体管均饱和导通，GTO则完成了导通过程。可见，GTO开通的条件是

  逆变器的原理早在1931年就在文献中提到过。1948年，美国西屋（Westinghouse）电气公司用汞弧整流器制成了3000HZ的感应加热用逆变器。

  1947年，第一只晶体管诞生，固态电力电子学随之诞生。1956年，第一只晶体管问世，这标志着电力电子学的诞生，并开始步入传统发展时代。在这个时代，逆变器继整流器之后开始发展。首先出现的是SCR电压型逆变器。1961年，W.McMurray与B.D.Bedford提出了改进型SCR强迫换向逆变器，为SCR逆变器的发展奠定了基础。1960年以后，人们注意到改善逆变器波形的重要性，并开始做研究。1962年，A.Kernick提出了“谐波中和消除法”，即后来常用的“多重叠加法”，这标志着正弦波逆变器的诞生。1963年，F.G.Turnbull提出了“消除特定谐波法”，为后来的优化PWM法奠定了基础，以实现特定的优化目标，如谐波最小，效率最优，转矩脉动最小等。

  GTO是一种PNPN四层结构的半导体器件，它的结构，等效电路图及图形符号示于图2.1-1中。

  图中A、G和K分别表示GTO的阳极，门极和阴极。α1为P1N1P2晶体管的共基极电流放大系数，α2为N2P2N1晶体管的共基极电流放大系数，图中的箭头表示各自的多数载流子运动方向。通常α1比α2小，即P1N1P2晶体管不灵敏，而N2P2N1晶体管灵敏。GTO导通时器件总的放大系数α1α2稍大于己于1，器件处于临界饱和状态，为用门极负信号去关断阳极电流提供了可能性。

  由式（2）可知，当GTO门极注入正的IG电流但尚不能够满足开通条件时，虽有正反馈作用，但器件仍不会饱和导通。这是因为门极电流不够大，不满足α1α21的条件，这时候，阳极电流只流过一个不大而且是确定的电流值。当门极电流IG撤消后，该阳极电流也就消失。与α1α2=1状态所对应的阳极电流为临界导通电流，定义为GTO的擎住电流。当GTO在门极正触发信号的下开通时，只有阳极电流大于擎住电流后，GTO才能维持大面积导通。

  普通晶体管SCR也是PNPN四层结构，外部引出阳极，门极和阴极，构成一个单元器件。GTO外部同样引出三个电极，但内部却包含着数百个共阳极的小GTO，一般通常把这些小GTO称为GTO元，Leabharlann Baidu们的门极和阴极分别并联在一起，与SCR不同，GTO是一种多元的功率集成器件，这是为便于实现门极控制关断所采取的特殊设计。

  实际上，因为GTO是多元集成结构，数百个以上的GTO元制作在同一硅片上，而GTO元特性总会存在一定的差异，使得GTO元的电流分布不均，通态压降不一，甚至会在开通过程中造成个别GTO元的损坏，以致引起整个GTO的损坏。为此，要求在制造时尽可能的使硅片微观结构均匀，工艺装备和工艺过程严控，以求最大限度达到所有GTO元特性的一致性。另外，要提高正向门极触发电流脉冲上升沿陡度，以求缩短GTO元阳极电流滞后时间、加速GTO元阴极导电面积的扩展，达到缩短GTO开通时间的目的。

  所谓逆变器，是指整流器的逆向变换装置。其作用是通过半导体功率开关器件（例如GTO,GTR,功率MOSFET和IGBT等）的开通和关断作用，把直流电能换成交流电能，它是一种电能变换装置。

  逆变器，特别是正弦波逆变器，其主要用途是用于交流传动，静止变频和UPS电源。逆变器的负载多半是感性负载。为了更好的提高逆变效率，存储在负载电感中的无功能量应能反馈回电源。因此要求逆变器最好是一个功率可以双向流动的变换器，即它既可以把直流电能传输到交流负载侧，也可以把交流负载中的无功电能反馈回直流电源。

  20世纪70年代后期，可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR及其模块相继实用化。80年代以来，电力电子技术与微电子技术相结合，产生了各种高频化的全控器件，并得到了迅速发展，如功率场效应管Power MOSFET、绝缘门极晶体管IGT或IGBT、静电感应晶体管SIT、静电感应晶闸管SITH、场控晶闸管MCT，以及MOS晶体管MGT等。这就是、使电力电子技术由传统发展时代进入到高频化时代。在这个时代，具有小型化和高性能特点的新逆变技术层出不穷。特别是脉宽调制波形改善技术获得了飞速的发展。

  由此可见，只要能引起和变化并使之满足α1α21条件的任何因素，都可以导致PNPN四层器件的导通。所以，除了注入门极电流使GTO导通外，在一定条件下过高的阳极电压和阳极电压上升率，过高的结温以及火花发光照射等均可能使GTO触发导通。所有这些非门极触发都是不希望的非正常触发，应采取适当措施加以防止。

  可关断晶体管简称GTO。它是晶闸管的一种派生器件，因此它具有SCR的全部优点，如耐压高、电流大、耐浪涌能力强，造价便宜等；但它又具有像GTR自关断那样具有自关断能力，因而不再是半控型的器件而成为全控型器件，工作频率高、控制功率小、线路简单，使用起来更便捷。因此，GTO是一种比较理想的大功率开关器件。正因为GTO的这些优点，近年来，GTO在牵引、高压、大容量调速、无功补偿等方面获得了广泛得使用。

  1964年，由A.Schonung和H.Stemmler提出的、把通信系统调制技术应用到逆变技术中的正弦波脉宽调制技术（Sinusoida-PWM，简称SPWM），由于当时开关器件的速度慢而未得到推广。直到1975年才由Bristol大学的S.R.Bowse等把SPWM技术正式应用到逆变技术中，使逆变器的性能大幅度的提升，并得到了广泛的应用和发展，也使正弦波逆变技术达到了一个新高度。此后，各种不同的PWM技术相继出现，例如注入三次谐波的PWM、空间相量调制（SVM）、随机PWM、电流滞环PWM等，成为高速器件逆变器的主导控制方式。至此，正弦波逆变技术的发展已经基本完善。