经过30多年的发展，GTO技术已经非常成熟，作为晶闸管中的一种擎住型器件，具有抗电磁环境很强的特点，其功率容量在所需大容量变换器件中已确定了其地位。然而它毕竟是一种电流驱动型器件，从信号给出到实际关断需要数十微秒，器件串联困难，且需要附加庞大的并联吸收电路。这样，导致了开关损耗比较大，限制了其工作频率。为了改进这些特性，对器件的结构和驱动电路进行研究，并在20世纪90年代初期采用了一些比较好的优化措施。在此之前，GTO的应用功率处于10～20MVA的水平上，由于市场的需要，50～100MVA水平上的变流器需求越来越大。针对GTO的这一问题，提出了一种可以实现高压化、大电流化的新型功率器件门极换向晶闸管（Gate commutated thyristor，GCT）。
这种器件的显著特点是关断时间可大幅度地缩短。传统GTO的关断时间为数十微秒，由于关断时间的差异，造成串并联困难。而GCT的关断时间是GTO的1／10，比GTO更高速化了。关断时间分散性减少，使串并联容易；为了保护GTO需要一很大的吸收电路以吸收du／dt和di／dt。新研制的GCT是在晶闸管管壳的外部装设环状的门极，将外部门极通过叠层板与外电路连接。与GTO相比，可将感抗降为原来的1％左右，吸收电路可省去，因此，可由该GCT制作di／dt高达每微秒数千安的应用电路；关断时的门极驱动电流峰值变大，总的门极电荷量约减少一半，门极电路的输入功率减小。当GTO关断时，主电流较缓慢的分流至门极电路，在器件内导通区逐渐变窄，最后形成一耗尽层将GTO关断，关断增益为3～5。而GCT是主电流在瞬间全部换流到门极电路，使器件关断，关断增益为1。
1996年由GCT制作的变频装置已装设于德国Bremen变频站中，用于进行50Hz至16（2／3）Hz的频率变换。由于采用了GCT，简化了du／dt的吸收电路，因而也减小了吸收电路所产生的损耗。在该变频装置中，由6个GCT串联组成一个单元。12组这样的单元，其总容量为100MW。(www.xing528.com)
在GCT的应用中，对于GCT反并连接的续流二极管要求较高，它要有与GCT相同的阻断电压，还要有与GCT相同的电流容量。此外，它还要有能抑制浪涌电压的优良的反向恢复特性。为了实现所要求的性能，对该二极管要进行PN结结深和掺杂浓度的优化设计，采用适当的少子寿命控制技术。其次，对于门极驱动电路则要求有较低的阻抗，如在di（GQ）／dt为6000A／μs时，要求驱动电路电感低于3nH。此外，为了抑制GCT阳极和阴极间的过电压，要求主电路的感抗较低，有时需要有钳位电路。为减少器件关断时的尖峰电压，钳位电路的电感最好低于0.2μH。该GCT可应用于电力系统的动态无功补偿、电动机传动和电机车的变电站等方面。
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