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在高速电子开关中，很多电子工程师都在发愁过电压问题，过电压的存在可能对关键元件如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）造成严重损害。为了解决这个挑战，雪崩二极管应运而生。
1、雪崩二极管是什么？
雪崩二极管是一种利用半导体内部载流子碰撞电离和渡越时间效应产生负阻的微波器件，其核心特性在于：当PN结反向电压达到一定阈值时，载流子倍增效应急剧增强，如同雪崩般迅速增加电流，这一过程称为雪崩击穿，正是这一特性，使得雪崩二极管可在特定条件下实现电流的快速调节与控制。
2、如何防止过电压？
①直接反馈机制
在过电压防护场景中，雪崩二极管被用作有源钳位电路的一部分。当IGBT在断开过程中导致电感负载产生过电压峰值时，雪崩二极管迅速响应，通过其负阻特性将这部分能量以电流形式传导至IGBT栅极。
②快速再接通
接收到过电压信号的IGBT栅极被触发，使得IGBT在短时间内重新接通。这一操作有效缩短了过电压的持续时间，并限制了过电压的峰值水平，从而保护了IGBT免受损害。
③高效能量耗散
雪崩二极管在传导过程中，不仅将过电压能量引导至IGBT栅极，还通过其内部的物理过程（如碰撞电离）将部分能量转化为热能，实现了能量的有效耗散，进一步降低了对系统其他部分的潜在危害。
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