RahumJ：ITニュースコメント: USB給電・充電に関するまとめ

2017年8月25日金曜日

USB給電・充電の規格が複雑になってきたので，少しまとめておく．

★USB給電の経緯

USB 2.0の標準給電規格は，最大給電5V/0.5A
モバイル機器のバッテリー容量大型化に伴い，高速充電の需要が高まる
USB規格に USB 3.0(2008年)追加．最大給電 5V/0.9A
USB規格に USB BC Rev.1.2(2010年)追加．最大給電 5V/1.5A
USB規格に USB PD 1.0(2012年) 追加．最大給電 20V/5A. Google推奨規格
USB規格外のUSBを使用した Qualcomm 独自高速充電規格 Quick Charge 1.0(2013年) 登場．最大給電5V/2A．SoCはスナドラのみ対応
USB規格外のUSBを使用した MediaTek 独自高速充電規格Pump Express+(2014年)登場．最大給電12V/3A．SoCはMediaTekのみ対応
USB規格に USB Type-C(2014年)追加．最大給電 5V/3A
USB規格 USB PD が 3.0(2017年)に更新．Type-C のみでPD使用可能
USB規格外のUSBを使用した HUAWEI 独自高速充電規格 Super Charge(2017年)登場．最大給電 4.5V/5A. 専用ケーブル使用
USB規格外のUSBを使用した Qualcomm 独自高速充電規格 Quick Charge 4.0(2017年秋) 登場．詳細不明．USB PDを包含．

USB Type-C⇔USB Standard-Aケーブルは，USB変換ケーブルの一種
そのためUSB Type-C規格上，識別用プルアップ抵抗56kΩが入っており，1.5Aまでしか流せない
しかし一部の粗悪充電器は規格の(5V/1.5A)以上の電流・電圧をかけてくる可能性もある．
そのためUSB規格ではマージンをとって，USB Type-C⇔USB Standard-Aケーブルの最大許容電流は3Aとされている
また独自規格により，このプルアップ抵抗による識別を無視するモバイル機器 / 充電機器が存在するかもしれない
独自規格の殆どは，最大5V/3A以上の電流をケーブルに流さない．ただし独自規格 Quick Charge2.0以上では５V以上の電圧がかかる（USB規格違反）
この自主規制はおそらく，USB PD を除いたUSB Type-C 規格のケーブル最大電流が3Aであるため
これらの理由により，３A対応のUSB Type-C⇔USB Standard-Aケーブルであれば，焼損することはないと考えられる
ただしケーブル品質が悪く，３Aに耐えられないケーブルや，正しいプルアップ抵抗が入っていないケーブル（10kΩを入れた3A許可ケーブル）も存在する可能性があるので注意

おそらくUSB規格である USB PD 3.0 がモバイル機器のUSB給電標準規格となる
各社の独自高速充電規格は，USB PD 3.0に置き換わるか，USB PD 3.0を包含して存続する
標準的なUSBケーブルは，両端USB Type-C となる（現行規格において，USB Type-C⇔USB Standard-A変換ケーブルでは最大許容電流が1.5Aとなってしまうため）．
上記USBケーブルの最大許容電流は３A．最大許容電圧は５Vとなる
上記USBケーブルが，さらにUSB PD対応していれば，最大許容電流は５A．最大許容電圧は５～２０Vとなる