えんぽん研究所

久々のエントリです。
以前からいろいろ不思議に思っていて、いろいろと諸説あるUSB充電についてです。

USB出力のACアダプタやポータブルバッテリなど、最近はいろいろな製品が世に出ていますが
モノによって、充電できるできないでいろいろと情報が錯綜しています。
充電ケーブルもそうです。USBの規格ミロ！でまあ終わりなのですが、
規格だけでは足りない部分もあるのでいろいろと探してみました。
で、MAXIMがナイスなアプノートを公開しています（しかも日本語）

USBバッテリ充電の基礎：サバイバルガイド
http://japan.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4803

もうみんな悩みすぎてサバイバルな感じなのでしょう。
で、読み進むとUSB充電には実は３種類（実際は４種類）あることがわかります。

・スタンダードダウンストリームポート(Standard downstream port、以降SDP)
　いわいる最大500mAの奴。機器側がデータラインがプルダウンしていることで認識します。
　
・チャージングダウンストリームポート(Charging downstream port、以降CDP)
　データラインの操作と監視によって実装されるハードウェアのハンドシェイクで認識します。
　一見iPhoneはこれじゃないかと思われますが違います。マイナーな様な気がします。最大1.5A

・デディケーテッドチャージングポート(Dedicated charging port、以降DCP)
　通信しないで、データラインの短絡で最大1.5Aまで給電可能です。
一番お手軽かな。Androidとかがこれよく使ってます。

わかりやすいのがこの図
http://japan.maxim-ic.com/images/appnotes/4803/4803Fig04.gif



SDP/DCP/CDPの３つが分かりやすく書いてあります。
CDPはややこしいので、市販のデータ通信、充電兼用ケーブルは、SDPとDCPをSWで切り替えて
使っているものと推察されます。

「ブースターアダプタ」などどいうものもalsoです。短絡するだけで数百円のバリューですから笑いが止まらないですね。

Galaxy Tabの充電ケーブルは、D+,D-を短絡後に33kでプルアップ、10kでプルダウンしています。
1.16Vが印加されていますが、これはあまり意味がないような感じです。後日実験して報告することにします。

ところがiPod/iPhone/iPadは SDP/DCP/CDPのどれでもありません。
そのヒントはここにありました。

USB Charging Port Power Switch and Controller TPS2540
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps2540.pdf

この仕様書のP8をみてください。



こんな感じです。本文を見るとiPhoneは Divider Modeを使えと書いてあります。
Divider Modeは　D+に2V、D-に2.7Vを印加しています。これは過去にあちこちに書かれていた都市伝説とも一致します。Appleがなんでこんな認識方法を取ったのかは謎なのですが、お手軽に抵抗分割でこの電圧を与えると充電OKになります。またいろいろ亜流が存在しますが、この方法は一番確実という事になっていますので、メンドーがらないで、抵抗4個使いましょう。

どんなUSB電源でも充電できるようにするのは、データラインに細工をした、USBオスメスのアダプタを作製するのがいいかと思いますが（いわいるブースターアダプタを作る）、ようやくGalaxy Tabと iPad用で2種類存在していたのかが分かりました。