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USB の充電(給電)規格、多すぎ!! 混乱するのでまとめてみた

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USB の充電(給電)規格、多すぎ!! 分からんからまとめてみた

こんにちは、さち です。

最近、スマホの充電機器を買おうと思うと、「Quick Charge 対応」とか「PowerIQ 対応」とか色々な給電(充電)の規格が書いてありますよね。

何となく、充電が早くなるんだろうとは思いますが、よく分からない。実は、その規格が自分のスマホに合っていなくて、無駄に高いものを買ってしまっている場合も……。

そこで今回は、多すぎてワケが分からない USB の給電規格を、調べてまとめてみます。

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まえおき

これから紹介するすべての給電規格には、前方/後方互換性があります。

例えば、USB「3.0」の機器を、「2.0」の USBポート に挿し込んだ場合、USB「2.0」として動きます。新しいものが、「前」のバージョンの環境でも動く。これが前方互換性です。

逆に、USB 「2.0」の機器を、「3.0」の USBポート に挿し込んだ場合、USB「2.0」として動きます。古いものが、「後」のバージョンの環境でも動く。これが後方互換性です。

給電規格の種類は色々あって複雑ですが、同じ規格内であれば新旧のバージョンが入り混じっても、古いバージョンとして動作します。

標準 USB(USB-IF)

標準の USB で定められている給電規格を紹介していきます。

規格の仕様は「USBインプリメンターズ・フォーラム(USB-IF)」という非営利団体(USB の元ジメみたいなもの)が決めています。

デフォルト

リリース バージョン 電圧 最大電流 最大電力 備考
2000年 2.0 5V 0.5A 2.5W
2008年 3.0 0.9A 4.5W 3.1Gen1, 3.2Gen1 と同じ
2013年 3.1 3.2Gen2x1 と同じ
2017年 3.2 (Type-C) 1.5A
または 3A
7.5W
または 15W
3.2Gen2x2 と同じ
2019年 4 (Type-C) Thunderbolt 3 互換

何の給電規格にも対応していない場合、USB はこの動作をします。電圧は 5V 固定、電流はそれぞれの最大値以下になります。

USB「3.2」以降は、入力/出力の両方が Type-C のものしかありません。つまり、PC で一般的な Type-A では電流が 0.9A か 0.5A までしか出ません。

この給電は、あくまでも「デフォルト」です。後述の給電規格に対応している場合、USB はその規格で動作します。

USB 3.x が分かりにくい問題

先ほどの表の、USB 3.0~3.2 の「備考」にあるとおり、名前が異なっても同じものを指しているという非常に分かりにくい状態になっています。

例えば、USB「3.2」の場合、USB「3.2 Gen1」 は USB「3.0」 と同じものということです。

3.0と同じ動作 3.1と同じ動作 3.2と同じ動作
USB 3.0 3.0 - -
USB 3.1 3.1 Gen1 3.1 Gen2 -
USB 3.2 3.2 Gen1 3.2 Gen2x1 3.2 Gen2x2

Type-C Current

リリース 種類 電圧 最大電流 最大電力 備考
2014年 1.5A 5V 1.5A 7.5W
2014年 3A 3A 15W オプション

USB Type-C Current(以下:USB-CC)は、コネクタ形状が Type-C の時に使用される最大 15W の給電規格です。電圧は 5V 固定、電流は 1.5A または 3A 以下になります。

先ほどの「デフォルト」にあった USB「3.2」 以降も、この USB-CC に従っています。

ただし、この規格になるのは、入力/出力の両方が Type-C の時だけです。

例えば、入力が Type-A、出力が Type-C の場合は、前述の USB「3.1」 以下での給電になります。

逆に、USB「2.0」でも入力/出力ともに Type-C なら、USB-CC が適用される場合があります。(両端が Type-C の USB 2.0 ケーブルもありえる)

ちなみに、「3A」はオプションで対応するかは任意なので、USB-CC でも「3A」に対応していない場合があります。

先ほどの「デフォルト」と同様、この給電は Type-C の「デフォルト」です。後述の給電規格に対応している場合は、そちらの規格で動作します。

Battery Charging

リリース バージョン 電圧 最大電流 最大電力 備考
2010年 Rev.1.2 5V 1.5A 7.5W

USB Battery Charging(以下:USB-BC)は最大 7.5W での充電ができる給電規格です。電圧は 5V 固定、電流は 1.5A 以下になります。

USB-BC はもともと最大電流 5A に対応していますが、出回っているものはほぼ 1.5A までの対応です。

一時期、Android スマホで使われていた給電(充電)規格です。

Power Delivery

リリース バージョン 電圧 最大電流 最大電力 備考
2014年 Rev.2.0 5V 2A 10W
12V 1.5A 18W
3A 36W
5A 60W
20V 3A 60W Micro-USB の最大値
5A 100W
2016年 Rev.3.0
(Type-C)
5V 3A 15W
9V 27W
15V 45W
20V 60W
5A 100W

USB Power Delivery(以下:USB-PD)は最大 100W での充電ができる給電規格です。電圧は 5~20V の範囲で段階的、電流はそれぞれの最大値以下になります。

使用される電圧は、接続するデバイス(スマホやモバイルバッテリーなど)によって異なり、対応しているものが自動で選ばれます。

ちなみに、規定以外の電圧と電流も「Rev.3.0」のオプションで認められています。

「Rev.2.0」では、Type-A, B, C すべてのコネクタ形状に対応していますが、「Rev.3.0」では入出力ともに Type-C だけの対応です。

現在、出回っている USB-PD 商品はほぼ「Rev.3.0」で、USB-PD 対応 ≒ Type-C という状態のようです。

USB-PD は、今後 USB 給電でメインになっていく可能性が高い規格です。

まとめ

標準USB の給電には色々な種類があって、なかなか複雑。ざっくりまとめるとこんな感じです。

バージョン・給電規格 電圧 最大電流 最大電力
USB 1.1~2.0 5V 0.5A 2.5W
USB 3.0~3.1 0.9A 4.5W
USB-BC 1.5A 7.5W
USB-CC
(USB 3.2~ も含む)
3A 15W
USB-PD
(ほぼType-C)
5~20V 5A 100W

現在、主流の給電規格は USB-PD で、USB-BC は減っています。1.5A なら Type-Cケーブル の USB-CC でも大丈夫だからなのかもしれませんね。

Apple

リリース 種類 電圧 最大電流 最大電力 備考
- Apple 1.0A 5V 1.0A 5W
- Apple 2.1A 2.1A 10W iPhone 6 以降が対応
- Apple 2.4A 2.4A 12W
- 高速充電
(Type-C)
9V 2A 18W iPhone 8, X 以降が対応

Apple社 の給電規格です。電圧は高速充電が 9V それ以外が 5V で固定、電流はそれぞれの最大値以下になります。

iPhone に標準で付属している電源アダプター(5W)を使う場合は、Apple 1.0A での充電になります。

ただし、「高速充電」は Apple 独自ではなく、USB-PD を利用したものです。入力のコネクタ形状は Type-C だけの対応です。(ただし、出力である iPhone 側は Lightning)

Quick Charge(Qualcomm社)

リリース バージョン 電圧 最大電流 最大電力 備考
2014年 2.0 5V
または 9V
または 12V
1.67A
または 2A
または 3A
36W
2016年 3.0 3.6~20V
(0.2Vごと)
2.6A
または 4.6A
100W
2017年 4.0 / 4+
(Type-C)
3.3~20V
(0.02Vごと)
100W
5V
または 9V
3A 27W USB-PD 互換モードで動く場合

Quick Charge(以下:QC)は Qualcomm社 の給電規格です。電圧は、QC 2.0 だと3段階で QC 3.0以降 だと可変、電流は最大値以下になります。

QC 4.0 は入出力ともに Type-C だけの対応です。 USB-PD と互換性があり、USB-PD の給電規格としても動きます。

ちなみに、ドコモの一部のスマホが対応している「急速充電2」は QC 2.0、「急速充電3」は QC 3.0 と同じものです。

QC については色々調べましたが、仕様と実用で状況が異なるのか、書いてあることがバラバラでした。正直、何が正しいのかよく分からない状態です。

PowerIQ(Anker社)

まず最初に、PowerIQ(以下:PIQ) は給電規格ではありません。色々な給電規格の中から適切なものを選んでくれる Anker社 の給電管理システムのことです。

リリース バージョン 対応している給電規格 備考
USB-BC Apple
2.4A
QC
3.0/2.0
USB-PD
2014年 1.0 ○ ○ × ×
2017年 2.0 ○ ○ ○ ×
2019年 3.0 ○ ○ ○ △ USB-PD は 5V のとき 2.4A しか出ない
2020年 3.0 Gen2 ○ ○ ○ ○ 「3.0」の問題を改善したもの

バージョンが進むごとに対応する給電規格が増えます。

PIQ「3.0 Gen2」は、「3.0」の問題(USB-PD の規格を満たしておらず、充電できないことがある不具合)を改善したものです。

給電規格を使うには?

これまで書いてきた給電規格は、使用する機器すべてがその規格に対応していないと使用できません。

例えば下図のように、「電源アダプター(給電元)」に「ケーブル」をつないで「スマホ(給電先)」を充電するとします。

USB の充電(給電)規格、多すぎ!! 分からんからまとめてみた

電源アダプター(給電元)は「QC 3.0」に対応していますが、スマホ(給電先)が未対応。
逆に、スマホ(給電先)は「USB-PD」に対応していますが、電源アダプター(給電元)が未対応。
結局、「QC 3.0」「USB-PD」での給電はできず、全機器が対応している「USB-CC」で充電されます。

ケーブルには給電規格の制限があまりないですが、ケーブルが耐えられる最大電流を超えると危険です。なるべく、給電元/給電先の機器(スマホなど)に付属・対応しているケーブルを使いましょう。USB-IF 認証を受けた Type-Cケーブル は、3A まで対応しています。

ちなみに、USB-PD の最大電流は 5A ですが、これは 5A に対応したケーブルでないと使えません。未対応のケーブルだと 3A 以下になります。

また、iPhone / iPad の場合は MFi 認証Made For iPhone / iPad)を受けたケーブルでないと、充電ができない場合があります。

全体のまとめ

今回紹介しませんでしたが、さらに Samsung や Huawei などスマホ製造メーカー独自の給電(充電)規格もあります。本当に、USB の給電規格は種類がありすぎて複雑です。

持っている電源アダプター,スマホなどの端末,ケーブル。それぞれが、ちゃんと規格に対応していないと、実は高速充電ができていなかったという事もありえます。私たち消費者にとって訳の分からない状態ですね。

今後、各社独自の給電規格が USB-PD にも対応していって、段々と USB-PD が一番普及していきそうな気配はしていますが、どうなんでしょうね……。

調べてみたものの、まだ理解しきれていない部分もあります。今後、新しく知ることがあったときは、この記事を更新していこうと思います。

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