朋友有一款储能产品中使用了4个并联P沟道功率MOS管NCEP40PT15D作为电池与逆变、充电部分的通断开关。逆变部分的DC/DC电路中使用了总共14000uF电解电容。在生产过程中发现当MOS管不是同一批次时，有10%以上的不良率，具体表现在MOS管损坏（DS、GS短路）。
单个MOS管控制原理图如下：
PCB板如下：
损坏的MOS管揭盖图片如下：
从上面的De-cap解剖分析图中可知，MOS管损坏的原因是大电流过流损坏的。
实际测试当MOS管NCEP40PT15D打开时向电解电容充电电流最大值是600A左右，假设从电池到电解电容的通路电阻是0.03Ω（包括电解电容ESR），则电解电容的充电RC常数τ=1.4x10-2x0.03=0.42ms，因此，充电常数已经达到了ms级别，从MOS管的下面安全工作区可知，ms级别的安全工作区电流不大于200A，如果电流均分，那么理论上讲4个MOS管可以支持800A电流。
从原理图中可知，MOS管G极到地电阻为2.2K，从MOS管规格书中可知每个MOS管的输入电容大约在9000pF左右，4个MOS管=4X9000=36000pF，RC时间常数τ=36000X2200=79.2uS左右，但由于每个MOS管的开启电压Vth不一定相同，因此，4个MOS管可能会存在先后开启问题，MOS管的Vth从-0.8V到-1.8V，如果以电压20V计算，在这个区间的时间大概是0.8τ=0.8X79.2=63uS，因此，由于可能存在最大63uS的开启时间差，在开启瞬间的巨大浪涌冲击电流并不一定是由4个MOS管均分，这样就有可能会导致某个或某几个MOS管的瞬态冲击电流超过了安全工作区，从而导致烧毁。如果要保证不损坏，需要将这个开启时间差控制在10uS 以内（因为10uS以内MOS管能承受的最大电流是600A）。将电阻从2.2K改为220Ω应该基本可以满足要求。如果要保证绝对可靠，最好采用缓启动电路，先给电解电容充电到一定电压后才开始打开MOS管。
所以，这4个MOS管如果不做严格的配对处理，由于批次不同可能会导致有不同的Vth电压，导致开启时间不同，从而会使某个或某几个MOS管比其他管子提前开通而导致电流超过安全工作区，导致大电流过流烧毁。
另外，功率MOS管并联作为开关模式如何正确使用可以参考附件我翻译的一篇NXP应用文档。
