朋友有一款儲能產品中使用了4個并聯P溝道功率MOS管NCEP40PT15D作為電池與逆變、充電部分的通斷開關。逆變部分的DC/DC電路中使用了總共14000uF電解電容。在生產過程中發現當MOS管不是同一批次時，有10%以上的不良率，具體表現在MOS管損壞（DS、GS短路）。
單個MOS管控制原理圖如下：
PCB板如下：
損壞的MOS管揭蓋圖片如下：
從上面的De-cap解剖分析圖中可知，MOS管損壞的原因是大電流過流損壞的。
實際測試當MOS管NCEP40PT15D打開時向電解電容充電電流最大值是600A左右，假設從電池到電解電容的通路電阻是0.03Ω（包括電解電容ESR），則電解電容的充電RC常數τ=1.4x10-2x0.03=0.42ms，因此，充電常數已經達到了ms級別，從MOS管的下面安全工作區可知，ms級別的安全工作區電流不大于200A，如果電流均分，那么理論上講4個MOS管可以支持800A電流。
從原理圖中可知，MOS管G極到地電阻為2.2K，從MOS管規格書中可知每個MOS管的輸入電容大約在9000pF左右，4個MOS管=4X9000=36000pF，RC時間常數τ=36000X2200=79.2uS左右，但由于每個MOS管的開啟電壓Vth不一定相同，因此，4個MOS管可能會存在先后開啟問題，MOS管的Vth從-0.8V到-1.8V，如果以電壓20V計算，在這個區間的時間大概是0.8τ=0.8X79.2=63uS，因此，由于可能存在最大63uS的開啟時間差，在開啟瞬間的巨大浪涌沖擊電流并不一定是由4個MOS管均分，這樣就有可能會導致某個或某幾個MOS管的瞬態沖擊電流超過了安全工作區，從而導致燒毀。如果要保證不損壞，需要將這個開啟時間差控制在10uS 以內（因為10uS以內MOS管能承受的最大電流是600A）。將電阻從2.2K改為220Ω應該基本可以滿足要求。如果要保證絕對可靠，最好采用緩啟動電路，先給電解電容充電到一定電壓后才開始打開MOS管。
所以，這4個MOS管如果不做嚴格的配對處理，由于批次不同可能會導致有不同的Vth電壓，導致開啟時間不同，從而會使某個或某幾個MOS管比其他管子提前開通而導致電流超過安全工作區，導致大電流過流燒毀。
另外，功率MOS管并聯作為開關模式如何正確使用可以參考附件我翻譯的一篇NXP應用文檔。
