集成柵極換流晶閘管IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors)是1996年問世的用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導體器件。IGCT是一種基于GTO結構、利用集成柵極結構進行柵極硬驅動、采用緩沖層結構及陽極透明發射極技術的新型大功率半導體開關器件，具有晶閘管的通態特性及晶體管的開關特性。由于采用了緩沖結構以及淺層發射極技術，因而使動態損耗降低了約50％，另外，此類器件還在一個芯片上集成了具有良好動態特性的續流二極管，從而以其特的方式實現了晶閘管的低通態壓降、高阻斷電壓和晶體管穩定的開關特性有機結合.

IGCT使變流裝置在功率、可靠性、開關速度、效率、成本、重量和體積等方面都取得了進展，給電力電子成套裝置帶來了新的飛躍。IGCT是將GTO芯片與反并聯二極管和柵極驅動電路集成在一起，再與其柵極驅動器在外圍以低電感方式連接，結合了晶體管的穩定關斷能力和晶閘管低通態損耗的優點，在導通階段發揮晶閘管的性能，關斷階段呈現晶體管的特性。IGCT具有電流大、電壓高、開關頻率高、可靠性高、結構緊湊、損耗低等特點，而且造成本低，成品率高，有很好的應用前景。采用晶閘管技術的GTO是常用的大功率開關器件，它相對于采用晶體管技術的IGBT在截止電壓上有更高的性能，但廣泛應用的標準GTO驅動技術造成不均勻的開通和關斷過程，需要高成本的dv/dt和di/dt吸收電路和較大功率的柵極驅動單元，因而造成可靠性下降，價格較高，也不利于串聯。但是，在大功率MCT技術尚未成熟以前，IGCT已經成為高壓大功率低頻交流器的優選方案。

IGCT觸發功率小，可以把觸發及狀態監視電路和IGCT管芯做成一個整體，通過兩根光纖輸入觸發信號、輸出工作狀態信號。IGCT將 GTO技術與現代功率晶體管IGBT的優點集于一身，利用大功率關斷器件可簡單可靠地串聯這一關鍵技術，使得IGCT在中高壓領域以及功率在 0.5MVA～100MVA的大功率應用領域尚無真正的對手。

下表是IGBT,GTO和IGCT三種電力器件的性能比較:

IGCT損耗低、開關快速等這些優點了它能可靠、率地用于300 kVA～10MVA變流器，而不需要串聯或并聯。在串聯時，逆變器功率可擴展到100MVA。雖然高功率的IGBT模塊具有一些優良的特性，如能實現di/dt和dv/dt 的有源控制、有源箝位、易于實現短路電流保護和有源保護等。但因存在著導通高損耗、損壞后造成開路以及無長期可靠運行數據等缺點，限制了高功率IGBT模塊在高功率低頻變流器中的實際應用。因此IGCT將成為高功率高電壓變頻器的功率器件。

回顧IGCT器件的發展史，要從晶閘管說起。晶閘管自從1957年在美國通用公司誕生以來，經過隨后20多年的發展，已經形成了從低壓小電流到高壓大電流的系列產品，早期的大功率變流器幾乎全部采用晶閘管。半個世紀之后，晶閘管憑借其的大容量和可靠性、技術成熟性和價格優勢，依舊在大功率變頻調速、高壓直流輸電（HVDC）、柔性交流輸電（FACTS）等領域中廣泛應用。

到了20世紀70年代后期，晶閘管的一種派生器件——門極可關斷晶閘管（GTO）得到了快速發展。GTO是一種全控型器件，比傳統晶閘管具有更大的靈活性，被廣泛應用于軋鋼、軌道交通等需要大容量變頻調速的場合。但是由于GTO的驅動電路十分復雜且功耗很大，在關斷時還需要額外的吸收電路，因此隨著后來出現的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、IGCT等器件性能不斷提升，GTO逐漸被取代。

IGCT集成門極換流晶閘管(Intergrated?Gate?Commutated?Thyristors)?，它是將GTO芯片與反并聯二極管和門極驅動電路集成在一起，再與其門極驅動器在外圍以低電感方式連接而成。也就是門極集成化的GTO（Gate Turn Off）。

IGCT在整流環節中與SCR一脈相承，SCR是Silicon Controlled Rectifier的縮寫，是可控硅整流器的簡稱。可控硅有單向、雙向、可關斷和光控幾種類型。它具有體積小、重量輕、、壽命長、控制方便等優點，被廣泛用于可控整流、調壓、逆變以及無觸點開關等各種自動控制和大功率的電能轉換的場合。
單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號作用下由關斷變為導通，但一旦導通，外部信號就無法使其關斷，只能靠去除負載或降低其兩端電壓使其關斷。單向可控硅是由三個PN結PNPN組成的四層三端半導體器件，與具有一個PN結的二極管相比，單向可控硅正向導通受控制極電流控制；與具有兩個PN結的三極管相比，差別在于可控硅對控制極電流沒有放大作用。雙向可控硅具有兩個方向輪流導通、關斷的特性。雙向可控硅實質上是兩個反并聯的單向可控硅，是由NPNPN五層半導體形成四個PN結構成、有三個電極的半導體器件。由于主電極的構造是對稱的（都從N層引出），所以它的電極不像單向可控硅那樣分別叫陽極和陰極，而是把與控制極相近的叫做電極A1，另一個叫做第二電極A2。雙向可控硅的主要缺點是承受電壓上升率的能力較低。這是因為雙向可控硅在一個方向導通結束時，硅片在各層中的載流子還沒有回到截止狀態的位置，采取相應的保護措施。雙向可控硅元件主要用于交流控制電路，如溫度控制、燈光控制、防爆交流開關以及直流電機調速和換向等電路。可控硅在維持電流以上一直處于開通狀態，關斷電流高，控制困難，關斷速度較慢。逆變環節中，在LCI（負載換相逆變器）中SCR具有表現，可做到超大功率，電壓高、電流也大。二極管（Diode，不可控整流器件）和SCR（半可控）整流均不需要PMW即可滿足兩象限變頻器工作，PWM需要用IGBT（全控）等器件。

IGCT的門極電路里，包含了大量的IC和電阻電容，尤其是有大量的電解電容，為了提供大的關斷電流而設計，使其有一定的壽命限制；而且，這種電容是不可更換的，連著整個器件一起更換，造成維護成本增大。如果器件出現故障，對于IGBT構成的系統，一般更換驅動電路或IGBT即可，價格在1500元以內，而且常規電壓的IGBT及其驅動電路在內地市場代理商林立，一般都有現貨；而對于IGCT構成的系統，更換整個IGCT，更換一次一般在20000元以上，其國內代理商只有少數幾家，由于占用資金大，一般沒有現貨，所以一旦出現故障，維修周期長、費用高，而且由于器件復雜，對維修的技術人員要求很高，過了保修期以后往往受制于人。在電路設計上，IGBT只需要很小而比較簡單的緩沖電路，有時甚至可以省略緩沖電路；IGCT除了要有電壓緩沖電路外，還有電流緩沖電路，以抑制關斷時的二次擊穿，比IGBT復雜。目前的IGBT和IGCT開、關損耗都差不多，構成的變頻器，效率也差別不大。要論優勢，主要是IGCT的耐壓目前比IGBT的耐壓高，應用于高壓變頻器的話使得器件減少。但是目前的風電變流器都是690V的，IGBT的耐壓也就足夠了。IGCT以前的優點是電流大，方便串聯應用，4500V/4000A很平常，現在被IGBT慢慢追上，IGBT有4500V/1200A的，可以并聯，不方便串聯，IGCT缺點是開關頻率不能太高，波形沒有IGBT好，損耗大，諧波大，對算法要求更高，價格貴。IGCT在超大電流場合應用較多，例如軋鋼環境，3300V，上萬kw功率，三電平IGCT變頻器（西門子SM150）發揮出好的控制性能。