By GRL Team on 1月 25, 2021
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Quick Charge技術:USB Power DeliveryとQuick Charge™の紹介

携帯電話やパソコンなど最先端技術製品が高性能化し、画面が大きくなるにつれて、そのエネルギー消費量は増加します。 デバイスをより速く充電することは、ユーザーにとって関心の高いテーマです。 以下は、実際にエンドユーザーが遭遇する可能性のある問題です。

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市場に出回っている製品の品質にはばらつきがあります。 消費者は、認証の取れていない充電器や欠陥のあるケーブルなど、業界標準を満たさない充電器を使用すると、携帯電話を急速充電することができず、潜在的な安全上のリスクを引き起こす可能性があります。 あなたは急速充電についてどのくらい知っていますか?

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急速充電のしくみ

電力(W)は電圧(V)と電流(A)を掛け合わせることで得られます。 充電ワット数が高いほど、充電に必要な時間は短くなります。 現在、急速充電技術は、以下の3つの方法で実現することができます。

  1. 高電圧・低電流モード:電圧を高めて充電力を高める
  2. 低電圧・大電流モード:電流を増やして充電力を高める
  3. 高電圧・大電流モード:電圧を高め、電流を増加させる。

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簡単に言えば、急速充電は、安全な負荷の範囲内で効率的に充電を行い、充電速度の向上/充電時間の短縮を可能にするものです。 市場で普及している急速充電技術には、Qualcomm® Quick Charge™(QC)やUSB Developer Forumが定義するUSB Power Delivery(PD)などがあります。

QuickCharge

 

USB パワーデリバリーとは

USB Power Delivery(USB PD)は、USB(Universal Serial Bus)ケーブルで最大100Wの充電が可能なUSB電源の拡張規格です。 これまでのUSB充電電力の最大値は、USB2.0(2.5W)、USB3.0(4.5W)、BC1.2版(7.5W)でした。 今回、充電電力が100Wに跳ね上がり、ノートパソコンやタブレット端末など、従来は対応できなかった機器への充電が可能になり、対応機器が大幅に拡大しました。
USB PDが採用するUSB Type-C®コネクターは、これまで不可能だったUSBによるデータ通信時の充電を可能にします。 このコネクターは、携帯電話、カメラ、充電池、タブレット、ノートパソコン、モニターなどに使用されており1本のケーブルで充電とデータ通信を行うことができます。 また、Alternate Modeに対応しているため、USB PDで映像信号を取り扱うことができます。 USBケーブル1本で、データ通信、給電・充電、映像信号の伝送を行うことができ、シンプルで便利な環境を構築することができます。

 

USB パワーデリバリー(USB PD)

USB Power Delivery (USB PD) 1.0仕様では、電源供給能力について5つのプロファイル(プロファイル1~5)が設定されています。


  • プロファイル1:
    5V@2A 10Wの電源を提供、携帯電話など各種ポータブル機器に最適。
  • プロファイル2:
    5V@2Aまたは12V@1.5A 10~18Wの電源を提供、タブレットや外部ストレージデバイスに適しています。
  • プロファイル3:
    5V@2Aまたは12V@3A 36Wの電源を提供、ウルトラブックなどのデバイスに最適。
  • プロファイル4:
    5V@2Aまたは12/20V@3Aの60W電源供給、microUSBでサポートされる最大電源、オールインワンコンピュータに適しています。
  • プロファイル 5:
    標準A/BおよびUSB Type-C®コネクタに5V@2A、12V@5Aまたは20V@5Aの100W電源を供給。 LCDモニター、フラットパネルテレビに適しています。

USB PD 1.0は5V、9V、15V、20Vの4種類の電圧をサポートし、その電力は最大100Wです。USB 3.2/2.0およびBC 1.2/1.0との後方互換性があり、5つのProfileを備えています。 USB PD 2.0は、Type-A、Type-B、Type-Cの各コネクターをサポートします。 USB PD 3.0はUSB Type-C®インターフェイスのみをサポートし、PPS(Programmable Power Supply)機能を搭載することができます。

 

USB PD2.0 vs USB PD3.0

USB PD2.0 vs USB PD3.0

 

QC(Quick Charge)とは

Qualcomm®が開発した急速充電技術Quick Charge™(QC)は、すべてのAndroid携帯電話でサポートされており、SnapdragonTMチップセットに搭載されています。SnapdragonTMプロセッサーは、多くの携帯電話をサポートするだけでなく、他ブランドのプロセッサーもサポートしています。 QCテクノロジーの旧バージョンでの充電能力は次の通りです。 QC 1.0は10W以上、QC 2.0は15W以上、QC 3.0は18W以上、QC 3+は18W以上、QC 4は18W(A)/27W(B)以上、QC 4+は18W(A)/27W(B)以上、QC 5は45W以上、に対応しています。

2020年、Qualcomm®はAndroidスマートフォンの100W以上の急速充電に対応した「Quick Charge™ 5(QC 5)」を発表しました。 その効率は前世代より70%向上し、充電速度は4倍になり、5分以内に0%から50%まで充電することが可能です。 また、Qualcomm® Charge Power Intelligent Identification技術により、、最高の電力変換転送効率でバッテリーに最適な条件で安全に充電することで、デバイスのバッテリー寿命を延ばすことができます。

また、QC 5は従来のQC 4+、QC 4、QC 3、QC 2と互換性があるだけでなく、USB Type-CプロトコルなどのUSB規格に対応しているので、他の機器への拡張が可能です。

 

QC4+ vs. QC5

QC4+ VS. QC5

GRLはUSB-IFとQualcommから認定された認証ラボで、USB PDやQC(Quick Charge)等の認証試験を行っています。 USB-IFやQualcommのロイヤルパートナーとして、技術ニュース情報をいち早く提供し、問題が自発生した場合は、専門テストチームがお客様の問題解決をサポートします。

 

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QualcommおよびQuick Charge™は、Qualcomm Incorporatedの登録商標です。


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この情報は、参照用としてのみ提供されます。この情報は、USB Implementers Forum(USB-IF)およびクアルコムからの公式コミュニケーションではありませんし、そのように解釈されるものでもありません。 USB-IFの公式な情報は、ウェブサイト(https://www.usb.org/) で入手可能であり、USB-IFから直接入手することもできます。 クアルコムの公式な情報は、ウェブサイト(https://www.qualcomm.com/)で入手できます。

 

Published by GRL Team 1月 25, 2021