PCBニュース - USB Type-C 240W について

一、USB PD急速充電標準の重大な更新

ユニバーサルシリアルバス（USB）標準組織のUSB-IFはこのほど、USB PDプロトコル3.1仕様を改訂し、USB Type-Cの最大電力を100 W（20 V、5 A）から240 W（48 V、5 A）に引き上げると発表しました。

同時に、USB Type-C仕様も2.1バージョンを更新し、240 Wケーブルの要件を定義し、より大きな充電電力のアプリケーション要件を満たします。これは2019年8月のUSB Type-C 2.0仕様以来、USB標準組織がUSB-Cインタフェースの機械電子特性に対して行った重大な改訂です。

USB-IF組織が更新したv 2.1バージョンのUSB Type-Cケーブルとインタフェース規格では、充電電力は最大240 Wに達することができ、現在の最高100 Wより2倍も高い拡張電力範囲（Extended Power Range）と命名されています。ただし、240 W PDに対応するには、新しいUSB-Cケーブルが必要です。

新しいUSB PDプロトコルでは、より厳格な充電プロトコルが規定されており、特に100～240 Wの電力範囲内の製品（相対的に電力が低い）はより厳格になっています。

USB PDプロトコル3.1の仕様の新しい特徴：

1）新たに3種類の固定電圧を追加：

100 W以上のための28 V電圧、

140 W以上のための36 V電圧

180 W以上のための48 V電圧

先に定義した5 V、9 V、15 V、20 V固定電圧を加える。

2）新しい調整可能な電圧モード

使用可能な電力に応じて15 Vから3つの最大電圧（28 V、36 V、または48 V）のうちの1つにすることができる。

二、応用範囲が広く、万物が充電できる

USB PD 3.1規格は電源業界が「万物すべて充電可能」時代に入ることを推進し、USB PDの急速充電規格の適用範囲をますます広くしています。

例えば、ゲームブックやディスプレイのような機器では、ほとんどの充電電圧は20 V以下で、USB PD 3.1急速充電規格を適用する場合、パソコン入力端に降圧回路を1つ追加するだけで100 W以上の高電力充電の要求を満たすことができます。

一方、電動工具、電動自転車、工業電源のようなマルチストリングリチウムイオン電池装置、または高電圧給電を必要とする装置にとっては、マルチストリング電池パックの高電圧特性のため、USB PD 3.1の拡張電力範囲の電圧を直接介して適合させることができます。

USB PD 3.1規格はUSB PDの急速充電規格の汎用性をさらに向上させ、電圧と電力範囲はノートパソコン、ディスプレイ、電動工具、工業電源、サーバーなどの製品をカバーし、本当に「万物が充電できる」ようになった。同時にUSB Type-Cインタフェースの大統合の局面ももたらすだろう。USB Type-Cインタフェースのハイライトは、より薄型の設計、より高速な伝送速度、より強力な電力伝送にあります。

USB Type-Cインタフェースにはデータ、電源、ビデオ、オーディオ、ネットワークなどの各種機能が統合されているため、現在ではスマートフォン、タブレット、ノートパソコン、デスクトップホスト、ディスプレイなどのスマートハードウェア機器、充電器、モバイルハードディスク、イヤホン、USBディスク、モバイル電源、データケーブル、カメラ、カミソリなど多くの部品製品に広く応用されています。

USB PD 3.1規格はディスプレイ、サーバー、電動工具、セキュリティPOE給電、直流モータなどの分野におけるUSB Type-Cインタフェースの応用をさらに拡大します。

三、まとめ

現在、USB-Cの最高出力は100 Wで、ノートパソコン業界では、100 Wの電力はほとんどの薄型ノートにしかカバーできません。一部の高性能ゲームブックはPDプロトコルにも対応しているが、充電にしか使用できず、100 Wではビデオカード+CPUの消費電力をはるかに満たすことができず、240 Wにアップグレードすると、ほとんどのノートパソコンの充電需要を満たすことができます。これは、今後充電器1台を携帯することで携帯電話、タブレット、ノートパソコンの充電需要を満たすことができ、携帯性を大幅に向上させることができることを意味しているため、Type-C新規格の普及が加速すると予測しています。しかし、新しい規格では、ユーザーは新しいUSB充電ヘッドとUSB Type-Cケーブルを必要として240 Wの充電電力を達成することができます。USB-IFは、「すべての新しいEPR線材は外観に明らかな表示を持つべきだ」と述べています。240 Wの基準を達成するには、1本のUSB Type-C線材が5 A 50 Vの電圧と電流をサポートする必要があります。そのため、新しいターゲットも充電分野全体のサプライチェーンの更新を牽引します。

（株）iPCBはPCB・PCBAの設計、製造販売及びこれらの付随業務の電子相関事業を手掛けています。弊社の詳細はリンク：https://www.ipcb.jp/をご覧ください。