USB Power Delivery（PD） この技術により、デバイスは充電器とケーブルと通信して電力要件を判断し、安全で高速かつ効率的な充電を実現します。主な違いは、従来のUSB充電方式と比較してより高い電力伝送能力を備えていることです。さらに、 USB-PD 技術的には、どの港でも USB-C メーカーが希望する場合。
企業の特別な配送基準でさえ、 OnePlus وXiaomi وApple USB-PDの汎用性にはかないません。しかし、USB-PDにはレベルがあり、対応デバイスすべてが同じタイプの電力供給に対応しているわけではありません。そこで、USB-PDの仕組みを詳しく見ていきましょう。
USB PDはどのように機能しますか?
新しいスマートフォンをお持ちの方は、古いモデルよりも充電速度がはるかに速いことに気付いたかもしれません。これは、USB-PDと、従来のプロトコルとは異なり、電圧出力を独自に設定できる機能によるものと考えられます。
すでにご存知かもしれませんが USB これは最も一般的な通信プロトコルですが、電力に関しては、技術 USBバッテリー 充電以前のUSB-PD規格は他の規格に遅れをとっていました。時が経つにつれ、デバイスをより速く、より安全に、そしてより効率的に充電する方法が求められるようになりました。そこで登場したのがUSB Power Deliveryです。
この概念を理解するには、まずそれが何であるかを知る必要があります エネルギー.
簡単に言えば、 エネルギーは 電流 × 供給電圧 (P=IV)このように、PDでは電流値と電圧値が調整され、必要な電力が供給されます。この「必要な電力」は、充電器とデバイス間の電力供給のネゴシエーションによって決定されます。
充電器はまずデバイスに低電力信号を送信します。デバイスはこれに応答し、最大容量の電力を受け取ります。その後、充電器はデバイスの要件に合わせて出力電圧と電流を調整します。
これは、配送プロセスが安全に継続され、互換性の問題を回避するために行われます。
大まかに見積もると、携帯電話の充電料金は 15 W 少なくとも、何らかの急速充電技術に対応していれば問題ありません。USBバッテリー充電に関しては、最大容量に対応しています。 5ボルト و 0.9アンペアこれはほぼ 4.5 W エネルギーから。
これは、USB Type-CがType-AやMicro USBの代わりによく使用される理由でもあります。 3アンペア、 と 5ボルトあるいは、 1.5アンペア 同じ努力で。PDを使えば、デバイス（対応している場合）は 240 W!
USB PDにおけるUSB Type-Cの役割
USB PDとUSB Type-Cは混同されたり、同じ意味で使われたりすることが多いですが、実際には2つの異なる技術です。USB PDは、デバイスが必要な電力量をネゴシエートできるようにするプロトコルです。 USB Type-C は単なるコネクタ規格です。 USB-PD を実現するために使用されます。
そのため、USB PDはUSB Type-Cポートを使用しますが、 すべての USB Type-C コネクタが USB PD をサポートしているわけではありません。つまり、USB PD が提供する高速充電速度を活用したい場合は、デバイスと充電器の両方が USB PD をサポートしていることを確認する必要があります。
一方、USB Type-Cには次のような利点がある。逆充電機能つまり、双方向に信号を送信できるということです。これにより、スマートフォンからポータブルSSDに電力を供給したり、他のデバイスに接続してスマートフォンを充電したりできるため、より実用的になります。ただし、メーカーによってはUSB-PD機能の一部に制限を設けているなど、注意点もあるため、使用感は異なる場合があります。
USB PDの種類
USB-PD規格は急速に進化し、高速かつ効率的なデバイス充電を可能にしました。しかし、すべてのデバイスがPDを同じように実装しているわけではないため、長年にわたり何度も改訂が行われてきた点に注意が必要です。
そうだった USBPD1.0 彼が提供できる転換点 100 W （20ボルト、5アンペア）これは従来のUSB電源仕様と比較して大きな飛躍です。電力レベルはデバイスと充電器間のネゴシエーションプロセスを通じて決定され、これまで想定されていた固定の電圧と電流値に縛られることはありません。
の発展 USBPD2.0 و 3.0 これは主に電力管理機能を中心に展開されています。充電中のデバイスに関するより詳細な情報を提供し、例えばバッテリー温度が高すぎる場合や、電圧や電流が想定レベルを超えている場合などに通知します。これらの改善は、充電の安全性と効率性の両方に大きく貢献しています。
| 特徴 | USBPD1.0 | USBPD2.0 | USBPD3.0 | レガシーUSB |
|---|---|---|---|---|
| 最大電力供給 | 100 W | 100 W | 100 W | 2.5W (USB 2.0)、4.5W (USB 3.0) |
| 電圧 | 5 V、12 V、20 V | 5V、9V、12V、15V、20V | 5V、9V、12V、15V、20V | 5 V |
| 電流 | 2 A、3 A、5 A | 3 A、5 A、10 A | 3 A、5 A、10 A | 500ミリアンペア |
| プログラマブル電源（PPS） | لا | نعم | نعم | لا |
| バッテリー充電プロトコル | 紀元前1.2 | 紀元前1.2 | 紀元前1.2 | 紀元前1.2 |
| 発売日 | 2012 | 2014 | 2017 | 1996 |
| コネクタ | USB-A、USB-C | USB-A、USB-C | USB-C | USB-A、USB-B |
ただし、これらの改訂版の効果は、デバイスと充電器の互換性によって異なります。特定のPD改訂版のメリットを最大限に享受するには、デバイスと充電器の両方がその改訂版に対応している必要があるのは事実ですが、USB PDはこの点を考慮して設計されています。 下位互換性.
つまり、たとえば PD 3.0 をサポートするデバイスは、それ以降の改訂で導入された追加の電源管理機能はなくても、PD 2.0 または 1.0 充電器を使用して充電することができます。
USBプログラマブル電源（USB PPS）
USB PDが特定の電圧レベルを使用するという話を覚えていますか？従来、これらのレベルは 5V و9V و15V و20Vこれは、次のようなデバイスに見られる典型的な充電速度に貢献します。 18W أو 30Wしかし、たとえば、デバイスの最適な充電速度がこれらの範囲内にある場合はどうなるでしょうか? 44W؟
これまでUSB PD 2.0では、電圧レベルが固定されていたため、44Wのデバイスは低い速度でしか充電できませんでした。しかし、 プログラマブル電源（PPS） この状況はUSB PD 3.0の導入によって劇的に変化しました。PPSは電圧と電流の供給を正確に制御し、最小単位までの調整を可能にします。 20mV و50mA 一貫して、この正確な制御により、デバイスの能力の範囲内のほぼすべての充電速度が充電器によって正確にサポートされます。
PPS対応USB PDの普及により、充電ソリューションは大幅に簡素化されます。USB PDの主な目的は、充電効率を高めながら電子機器廃棄物を削減することです。PPSを活用することで、1台の充電器で様々なデバイスに理想的にフル充電することができ、デバイスごとに異なる充電器を用意する必要性が最小限に抑えられます。
USB PDのメリット
では、USB PD が他の規格に比べてはるかに優れた選択肢である理由は何でしょうか?
- より高いエネルギーレベル: USB-PDは最大 240 W エネルギーから、ノートパソコンやゲーム機などの高電力デバイスを効率的に充電できます。
- PPSによる柔軟な電力調整： プログラマブル電源（PPS）機能により、デバイスに電源を供給することができます。 15ボルトから利用可能な最大定電圧までの中間電圧の要求 充電器から。この柔軟性により、デバイスは効率的な充電に必要な適切な電圧を受け取ることができ、同時に充電速度の向上と発熱の抑制を実現します。
- USB PD 3.0に新しい電圧を導入: USB PD 3.0では、次のような新しい安定した電圧が追加されました。 28ボルト، 36ボルト、و48ボルト最大で 140 W، 180 W、و240 W それぞれエネルギーレベルです。これらのレベルはモバイルデバイスには適用されませんが、エネルギー消費量の多いデバイスのニーズを満たしています。
- 双方向のエネルギーフロー： USB PDは双方向の電力供給をサポートしており、デバイスは電力の受電と供給の両方が可能です。この機能により、例えばノートパソコンから充電している同じポートにUSB Type-Cケーブルを接続し、スマートフォンを充電することが可能になります。
- スマートエネルギー管理: USB PD により、各デバイスは必要な電力のみを消費できるため、電力利用率が向上し、デバイスの損傷を防ぐことができます。
- 幅広い用途: USB PDは高出力機器に限定されません。ヘッドフォンなどの低出力機器にも対応しています。USB PD対応機器であれば、機器ごとに充電器を用意する必要がないため、汎用性が高いことが大きなメリットです。これは、 環境 二酸化炭素排出量を削減します。
なぜ企業は超高速充電技術の追求をやめたのでしょうか?
携帯電話会社は、自社製品の充電速度の限界を常に押し広げています。まるで2週間ごとに、わずか数分でゼロからフル充電できると謳う新型携帯電話が市場に登場しているようです。
トッピング Xiaomi このトレンドでは、充電速度を誇っています 67 W و120 W 一方、OPPOは、その限界をさらに押し広げ、充電能力は 200 Wこれらの高速性は時間効率の点では利点のように思えるかもしれませんが、バッテリー寿命と充電速度の間には隠れたトレードオフが存在します。
研究と実体験から、非常に高速な充電はバッテリーの経年劣化を早める可能性があることが示されています。そのため、多くの企業はマークアップに関して妥協点を見出しています。 50 Wこの充電速度は、デバイスを 1 日中高速で稼働させるのに十分な速さですが、長期的なバッテリーの損傷を最小限に抑えるのに十分な遅さでもあります。
例えば、電話の機能は 何もない電話（2） 急速充電機能搭載の新製品 45 W同じことが当てはまります サムスンギャラクシーS23ウルトラ一方、最新のiPhone 14 Proシリーズは 35 Wしかし、そもそも Apple がこの分野で限界を押し広げることで知られていることは一度もない。
同様の充電速度
先ほども述べたように、ほとんどのスマートフォンの充電速度が、例えば次のような特定の増加率に従っているのはなぜかと疑問に思ったことはありませんか？ 15 W، 18 W، 30 W、أو 45 Wランダムに数字を変える代わりに、 17 W أو 19 Wこのパターンは主に、特定の電力レベルで動作し、一定の固定電圧と電流によって定義される USB Power Delivery (USB PD) プロトコルに由来します。
ただし、実際に達成できる充電速度は、デバイスと充電器の両方でサポートされている特定の電力レベルによって制限されることに注意してください。
| 努力 | 現在 | エネルギー |
|---|---|---|
| 5 V | 3 A | 15 W |
| 9 V | 2 A | 18 W |
| 12 V | 3 A | 36 W |
| 15 V | 3 A | 45 W |
| 20 V | 5 A | 100 W |
環境への影響
現在、数十種類もの異なるUSB充電規格が使用されており、それぞれ独自のコネクタと電力供給プロトコルを備えています。この断片化により、消費者は異なるデバイス（例えば充電器）でこれらの規格を使用することが困難になっています。 Samsung 超高速充電 お使いの携帯電話は互換性のある携帯電話では動作しません。 OppoのスーパーVOOCまた、大量の電子機器廃棄物も発生します。以下の違いをご覧ください。
さて、これらすべてを次のように実行できると想像してみてください PD充電器1個結局のところ、表に記載されているあらゆる種類のエネルギーブーストを提供することができます。
USB PDには以下の機能もあります 古いUSBバージョンと互換性ありそのため、明示的にサポートされていないデバイスでも使用できます。あらゆるデバイスに1つの充電器があれば、どれだけの資源、電子機器の廃棄物、そしてお金を節約できるか考えてみてください。
不運のせいで、 企業はそう簡単に利益を手放すつもりはない。世界最大の企業であるアップルでさえ、環境に優しいと主張して、何年も前にiPhoneの箱から充電器を取り除いた。
しかし、それは 噂 それまで iPhone 15誰が使うのか タイプCこの製品は、MFi（Made for iPhone）認証を受けたAppleの充電器でのみ動作します。これにより、電子機器廃棄物が大量に発生し、このような巧妙なマーケティング戦略の欠点が浮き彫りになるでしょう。
USB PDは、ゆっくりとではありますが着実に幅広いメーカーに採用されつつあります。この傾向が継続し、今後数年でUSB PDが業界標準となることを期待しています。
USB PDに関するよくある質問
USB Power Delivery は安全ですか?
はい、USB Power Deliveryは安全です。USB PD規格には、デバイスとユーザーを危険から守るための複数の安全機能が搭載されています。充電器とデバイスは、供給する電力量を調整し、デバイスに過剰な電力が供給されないようにします。
充電器が USB PD をサポートしているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?
充電器に「PD」のマークが付いているか確認してください。デバイスで正常に動作する場合は、デバイスと充電器の両方がこの機能に対応しています。
USB PD PPS は USB PD 2.0 よりも優れていますか?
はい、PPSはより正確な電圧制御を可能にします。つまり、充電器はデバイスに必要な電圧を正確に供給できるため、充電速度が速くなり、発熱も抑えられる可能性があります。さらに、USB PD 3.0に対応しているため、充電中のデバイスに関する詳細な情報を提供できます。
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