电力电子器件是电力电子技术发展的物质基础。从20世纪末到21世纪初，电力电子器件有了很大的发展，特别是一些高耐压、大电流的全控型器件问世，为高压大容量变频器形成工业产品创造了良好的条件。电力电子器件按照触发信号来分可以分为电压控制型器件和电流控制型器件。电压控制型器件主要包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和电子注入增强型栅极晶体管（IEGT），其特点是输入阻抗高、驱动电路简单、所需驱动功率小、开关频率高，电流控制型器件包括晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、集成门极换流晶闸管（IGCT）和功率晶体管（BJT），其特点是具有电导调制效应，通态压降低，但工作频率低，驱动电路较复杂，驱动功率较大。目前在实际中使用的高压器件主要有SCR、GTO、IGCT、IGBT和IEGT等。此外，大功率的快速恢复二极管作为不可控开关器件也发挥了不可或缺的重要作用。

SCR是半控型器件，它所能承受的电压和电流仍然是目前电力电子器件中最高的，但由于开关频率低，只能采用相控方式，对电网的谐波污染严重，随着大功率的IGCT和IGBT的出现，SCR正逐步退出历史舞台。

GTO是改进的SCR，不仅可以控制开通，也可以控制关断。其最高容量是10kV/6kA。GTO被普遍应用在大功率机车牵引等场合，但其吸收电路复杂和驱动电路功率较大，限制了其应用。由SCR和GTO派生出来的IGCT由于其优异的性能，正在逐步取代GTO，受到人们的更多关注。

IGCT是将门极驱动电路和门极换流晶闸管集成于一个整体形成的器件，它不仅与GTO有相同的高阻断能力和低通态压降，而且有与IGBT相当的开关性能，兼有IGBT和GTO所长，是一种理想的兆瓦级开关器件。IGCT具有如下特点^[2]：①缓冲层设计技术使IGCT的芯片厚度比同样耐压等级的GTO芯片厚度减少了40%；②透明阳极技术可以快速释放器件的存储电荷，大大缩短了关断时间；③逆导技术较好地解决了GCT和二极管阳极间的隔离问题；④硬驱动技术大大减少了门极电路上的杂散电感。基于以上新技术，IGCT具有可靠的门极驱动、优异的关断特性和更小的通态及关断损耗，采用IGCT的大容量变频器结构更简单，效率更高。

IGBT是功率晶体管和MOSFET的复合器件，既有GTR的导通压降低、通流密度大的优点，又有MOSFET的开关频率高、开关损耗低和控制方便等优点，因此成为中小功率等级的主导器件。IGBT发展很快，为了适应更高功率的应用场合，其功率等级一再提高，目前已有6.5kV的IGBT研制成功^[9]。(www.daowen.com)

电子注入增强型栅极晶体管（IEGT）是在IGBT基础上发展起来的一种新型复合器件，具有低损耗、高速动作、高耐压、有源栅驱动智能化等特点，以及采用沟槽结构和多芯片并联而自均流的特性，通过模块封装方式还可提供众多派生产品，在大、中容量变换器应用中被寄予厚望。目前4.5kV/6000A的IEGT已经研制成功^[10]。

随着电力电子器件的发展，碳化硅（SiC）器件正越来越引起人们的注意。碳化硅材料和其他半导体材料相比，具有如下优点：高禁带宽度、高饱和电子漂移速度和击穿强度、低介电常数和高的热导率。上述这些特性决定了碳化硅器件在高温、高频和高功率等场合是理想的电力电子器件。但由于碳化硅材料的制约，在SiC材料和功率器件的机理、理论和制造工艺等方面还存在大量问题需要解决，碳化硅器件的普遍应用还需假以时日。

总之，电力电子器件的飞速发展，为高性能变频器的开发提供了坚实的物质基础，可以预见以后会有性能更好的电力电子器件出现。