(cache)USB Power Deliveryの規格について調べた

USB Power Delivery (USB PD)という規格がイマイチよくわからなかったので調べてみました。

USB Power Deliveryとは

USB Power DeliveryとはUSBでの電力供給に関する規格で、最大20V/5A=100Wの給電が可能となっているのが特徴です。

USB関連としては最も大きい100Wまでの電力を供給できる

従来のUSB規格を大幅に上回る100Wまで流せるということで、MacBookシリーズなどの電源の規格として採用されています。

USB PDを利用できる機器

USB PDは、『USB PDに対応したUSB Type-Cポートを搭載した機器』でのみ利用することができます。

USB PDで充電可能なMacBookのUSB-Cポート

最近はUSB Type-Cを採用しているノートPCやスマートフォンも多いですが、必ずしもUSB Type-CであるからといってUSB PDを利用できるわけではないので注意しましょう。

USB PDの給電能力について

記事作成時点でUSB PDはRevision 3.0まで策定されており、その出力は原則として以下の “Power Rules” という規格に沿って行われます。

Revision 2.0 / 3.0
出力	5V	9V	15V	20V
0～15W	最大3A	必須ではない	必須ではない	必須ではない
15～27W		最大3A
27～45W			最大3A
45～60W				最大3A
60～100W				最大5A

60Wまでは所定の電圧で最大3Aまで出力し、60Wより大きい場合にのみ最大5Aの給電を行うというのが基本的な仕様になっています。

Revision 1.0は？

『Revision 2.0/3.0は分かったけど、Revision 1.0は？』と疑問に思う方もいるかもしれませんが、現在ではほぼ見かけない仕様なので、あまり気にする必要はありません。

一応説明しておくと、Revision 1.0では出力をPower RulesではなくProfileと呼んでおり、その仕様は以下の通りとなっています。

Revision 1.0
出力	5V	12V	20V
Profile 1 (～10W)	最大2A	なし	なし
Profile 2 (～18W)		最大1.5A
Profile 3 (～36W)		最大3A
Profile 4 (～60W)		最大5A	最大3A
Profile 5 (～100W)		最大5A	最大5A

鋭い方はお気づきかもしれませんが、1.0と2.0/3.0では使用する電圧が違います。(1.0の12Vは2.0で9Vと15Vの2つに分かれた)

一部のサイトでは『USB PDは5V・12V・20Vの電圧で～』といった解説がされていますが、その情報はRevision 1.0に基づく古いものであるため、そのことに留意して読む必要があります。

USB PDを利用するには

3A以下の電流を流す場合 (≒60W以下の場合)

端末と電源の2つがUSB PDに対応している必要があります。

ケーブルも対応したものを用意する必要があるように思えますが、ちゃんと規格通りに設計・製造されたC to CケーブルであればUSB PD対応を謳っていないものでも動作します。

3Aより大きい電流を流す場合 (≒61W以上の場合)

端末・ケーブル・電源の3つ全てが3Aより大きいUSB PDに対応している必要があります。

3Aよりも大きい電流を流す場合、端末と電源に加えてケーブルにも『5Aの電流に対応しているか』というチェックが入ります。そのため、対応していないケーブルを使った場合ではチェックをパスできないため、たとえ端末と電源が3Aより大きい電流に対応していたとしても、3A以下のUSB PDとなります。

粗悪品が存在している

うまく使えれば便利なUSB PDですが、一部の製品は設計不良により機器の破損を招いたり、正しく動作しなかったりする場合があるようです。

ACアダプタ

一部のACアダプタでは、USB PDの通信で設計以上の出力を通知してしまう設計不良が存在しています。

例えば以下のACアダプタは、30W出力が謳われているにも関わらず、実際にはUSB PDの通信で『45Wまで出力できる』と通知する設計不良品です。

HANPEN-BLOG

【設計不良品】UGREEN 30W USB PD対応USB Type-C充電器レビュー

http://hanpenblog.com/5399/

このACアダプタはMacBook(12インチ)と組み合わせて使う分には恐らく問題ありませんが、MacBook以外の “31W以上を消費する製品” と組み合わせて使用した場合、設計以上の負荷が掛かって機器が破損する恐れがあります。

ケーブル

いくつかのケーブルではうまくUSB PDのネゴシエーション(認証)が行われなかったり、機器の破損を招くような重大な設計ミスが存在しているようです。(主に日本未発売の海外製品)

そういったケーブルはUSB PD対応機器のみならず、USB Type-Cデバイス全般を破損させる恐れがあるため、購入したり使用してしまわないよう注意する必要があります。

USB PD対応製品まとめ

主に日本で発売されている製品の規格適合・不適合をまとめました。

ACアダプタ

○が “完全にor概ね問題なし” 、△が “Power Rulesに欠陥あり” 、✕が “致命的な欠陥あり” です。

規格適合	メーカー/ブランド	製品名/型番	USB PDでの出力 (最大値)	Amazon.co.jpリンク	メーカー製品ページ	レビュー	備考
△	Apple	29W USB-C電源アダプタ (MJ262J/A)	14.8V / 2.0A		Apple	GTrusted	通知しているPDOが5V-2.4Aと14.8-2Aのみ
△		61W USB-C電源アダプタ (MNF72J/A)	20V / 3.0A		Apple		5Vの出力が2.4Aまで
△		87W USB-C電源アダプタ (MNF82J/A)	20V / 4.3A		Apple		5Vの出力が2.4Aまで

△	Anker	PowerPort+ 5 [ブラック] (A2053111)	20V / 2.25A	Amazon.co.jp	Anker	Nathan氏	Split PDO / 外装の記載は最大30Wだが、実際に通知しているPDOは最大45W
		PowerPort+ 5 [ホワイト] (A2053521)	20V / 2.25A	Amazon.co.jp	Anker
○		PowerPort Speed 1 [30W] (A2014112)	15V / 2.0A		Anker	HANPEN-BLOG	通知しているPDOが15Vではなく14.5V
△		PowerPort Speed 1 [60W] (A2015111)	20V / 3.0A		Anker	Nathan氏	15VのPDOで通知している出力が2A

✕	Aukey	PA-Y7			Aukey	Nathan氏	理由はソース元を参照のこと (書ききれないため)

	Google	18W USB-C 電源アダプター	9V / 2.0A		Google

✕	iVAPO	65W USB Type-C ACアダプタ		Amazon.co.jp		HANPEN-BLOG	CC Bridged / 外装の記載は最大65Wだが、実際に通知しているPDOは最大60W

△	Nintendo	HAC-002(JPN)	15V / 2.6A	Amazon.co.jp	Nintendo	(株)メディアロジック	通知しているPDOが5V-1.5Aと15V-2.6Aのみ

✕	RAVPower	RP-PC017K		Amazon.co.jp		Nathan氏	30W出力で設計されているが、端末側には45Wまで出力できると通知している
✕		RP-PC017B		Amazon.co.jp		Nathan氏	同上
✕		RP-PC018		Amazon.co.jp	RAVPower	Nathan氏	同上

✕	UGREEN	30W USB-C PD充電器 (CD127)		Amazon.co.jp		HANPEN-BLOG	30W出力と謳われているが、実際に通知しているPDOは最大45W

○	Xiaomi	ZMI 45W USB PD充電器 (CDQ02ZM)	20V/2.25A		Xiaomi	HANPEN-BLOG	Quick Charge 3.0対応

	ミヨシ	IPA-C01/BK		Amazon.co.jp
	ミヨシ	IPA-C01/WH		Amazon.co.jp

ケーブル

USB PD対応が公式に謳われているケーブルです。

規格適合	メーカー/ブランド	製品名/型番	USB PD	データ転送	長さ	Amazon.co.jpリンク	メーカー製品ページ	ソース
○	Apple	MLL82AM/A	5A	USB 2.0	2m		Apple	Nathan K.氏

○	Apple (Belkin)	HHSN2ZM/B (F2CU023yw1M-WHT)	3A	USB 3.1 Gen2	1m		Apple	Nathan K.氏

	Belkin	USB認証品 F2CU030	3A	USB 3.1 Gen2	1m	Amazon.co.jp	Belkin

	BUFFALO	USB認証品 BSUCC312P05	5A	USB 3.1 Gen2	0.5m	Amazon.co.jp	BUFFALO

	ELECOM	USB認証品 U2C-CC5Pシリーズ	5A	USB 2.0	0.5～4.0m	Amazon.co.jp	ELECOM
		USB認証品 USB3-CCPシリーズ	3A	USB 3.1 Gen2	0.5m / 1.0m	Amazon.co.jp	ELECOM
		USB認証品 USB3-CC5Pシリーズ	5A	USB 3.1 Gen2	0.5m / 1.0m	Amazon.co.jp	ELECOM

○	J5 create	USB認証品 JUCX01	5A	USB 3.1 Gen2	0.7m	Amazon.co.jp	J5 create	Nathan K.氏
✕		JUCX03J	5A	USB 3.1 Gen1	0.9m	Amazon.co.jp	J5 create	Nathan K.氏
✕		JUCX03	5A	USB 3.1 Gen1	0.9m	Amazon.co.jp	J5 create	Nathan K.氏

○	Plugable	USB認証品 USBC-C100	3A	USB 3.1 Gen2	1m	Amazon.co.jp	Plugable	Nathan K.氏

	StarTech	USB31CC1M	3A	USB 3.1 Gen2	1m	Amazon.co.jp	StarTech

	サンワサプライ	USB認証品 KU-CCP5シリーズ	5A	USB 2.0	1m / 2m		サンワサプライ
		USB認証品 KU30-CCP3シリーズ	3A	USB 3.1 Gen1	1m / 2m		サンワサプライ
		USB認証品 KU31-CCP310	3A	USB 3.1 Gen2	1m		サンワサプライ
		USB認証品 KU31-CCP510	5A	USB 3.1 Gen2	1m		サンワサプライ

MacBook (2015)に同梱されていたUSB PD対応ケーブルはAppleによる自主交換が発表されています。

欠陥品は型番が “MJWT2AM/A” で、改良品は型番が “MLL82AM/A” に変わっています。Appleストア以外の小売店では未だに欠陥品の在庫が残っている可能性もゼロではないため、購入する際は注意してください。

モバイルバッテリー

メーカー / ブランド	製品名 / 型番	容量	出力 (最大値)	Amazon.co.jpリンク	メーカー製品ページ	ソース	備考
ASUS	ZenPower Max	26800mAh	20V / 3.0A		ASUS Shop

Razer	Razer Power Bank	12800mAh	20V / 2.25A		Razer

RAVPower	RP-PB058	26800mAh	20V / 1.5A	Amazon.co.jp	RAVPower	Nathan K.氏	付属のACアダプタに設計ミスあり
RAVPower	RP-PB059	20100mAh	20V / 1.5A	Amazon.co.jp	RAVPower