USB Type-Cケーブルの56kΩ抵抗問題とは

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USB Type-Cケーブルを探していると必ず目にする”56kΩ抵抗”というワードについて解説します。

事前知識

“USB Type-Cは今までのUSBよりも多くの電気を流せる”ということをご存知でしょうか。

USB Type-C Specs Rev 1.2 Section 2.4

USB 2.0で0.5A、USB 3.0/3.1でも0.9AまでだったUSBでの給電ですが、USB Type-Cでは最大3Aまでの給電が規格として用意されています。

USB Type-Cの追加によって発生した問題

今までよりも多くの電気を流せるように規格されたUSB Type-Cですが、そのことによって1つの問題が引き起こされました。

それは“電源側がどこまで出力できるか、端末側が判別できる仕組みが必要となる”という問題です。

例えば……

例として、5V/3A充電に対応したUSB Type-C採用スマートフォンをA to Cケーブルで充電する場合を考えてみましょう。

電源側の出力を判別する方法がない状態でスマホを充電しようとした場合、そのスマホは電源側に最大3Aもの電気を要求します。しかしながら電源側はどうでしょうか。PCに備えられているA端子は3Aなどという出力には対応していませんし、ACアダプタであっても3Aまでの出力に対応しているものはほとんど存在していません。

そのような状態で充電をした場合、電源側に設計以上の過負荷が掛かってしまいます。最終的には機器の破損を引き起こす可能性も十分考えられるため、電源側の出力を判別する手段の実装が必須となります。

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電源の出力を判別するための抵抗

上記の理由により、USB Type-Cでは電源側の出力を識別するために特定値の抵抗を使用することが定められています。

USB Type-C Specs Rev 1.2 Section 4.11.1

この表はUSB Type-Cの仕様書に載っているものですが、
・電源側がUSB標準の電気しか出力できない場合は56kΩ
・電源側がType-Cの1.5A出力に対応している場合は22kΩ
・電源側がType-Cの3.0A出力に対応している場合は10kΩ

の抵抗を使用するように定めています。

USB製品はこの仕様に適合する必要があるため、“A to CケーブルもしくはMicroUSB to C変換アダプタには必ず56kΩの抵抗を使用しなければならない”ということになります。

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56kΩ”以外”の抵抗を使用している製品が存在している

56kΩの抵抗を必ず使用しなければならないA to CケーブルとMicroUSB to C変換アダプタですが、残念ながら56kΩ“以外”の抵抗を使用している製品が実際に販売されています。

それらの製品を使用した場合、電源側に設計以上の負荷が掛かる恐れがあるため、そういった製品を誤って購入してしまわないよう注意する必要があります。

規格外の製品を使った場合に起こりうる事象

先程と同様に、5V/3A充電に対応したUSB Type-C採用スマートフォンをA to Cケーブルで充電する場合を考えてみます。

56kΩ抵抗を使用しているA to Cケーブルで充電する場合、スマホは「電源がUSB標準の出力にしか対応していない」と判断するため、電源側に設計以上の電気を要求する恐れはありません。

しかしながら、例えば10kΩ抵抗を使用したA to CケーブルもしくはMicroUSB to C変換アダプタを使って充電する場合はどうでしょうか。

この場合、
1. ケーブルを接続する
2. 5V/3A出力に対応したType-Cの電源だとスマホが勘違いする
3. 最大3Aの電気を電源に要求する

という事態が発生します。

この場合、電源となるPCやACアダプタに設計以上の負荷が掛かってしまうため、それらの機器を破損させてしまう可能性があります。

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A to Cケーブルの規格適合まとめ

以上長々と説明してきたように、56kΩ以外の抵抗を使用したA to CケーブルとMicroUSB to C変換アダプタは機器の破損を招く可能性があります。

そういったケーブルを購入してしまわないよう、A to Cケーブルの規格適合・不適合を表にまとめました。(MicroUSB to C変換アダプタの規格適合まとめはこの下に載せています)

Anker

規格適合 製品名 / 型番 転送速度 ケーブル長 Amazon販売ページ メーカー製品ページ ソース
PowerLine ブラック A8163011 USB 3.0 0.9m Amazon.co.jp Anker Benson氏
PowerLine ホワイト A8163021 Amazon.co.jp Anker Benson氏
PowerLine ブラック A8166011 1.8m Amazon.co.jp Anker
PowerLine ホワイト A8166021 Amazon.co.jp Anker
PowerLine+ A8168091 0.9m Amazon.co.jp Anker Nathan氏
PowerLine+ A8169091 1.8m Amazon.co.jp Anker

Belkin

規格適合 製品名 / 型番 転送速度 ケーブル長 Amazon販売ページ メーカー製品ページ ソース
F2CU029 USB 3.1 Gen2 0.9m Amazon.co.jp Belkin
USB認証品 F2CU032シリーズ USB 2.0 1.8m Amazon.co.jp Belkin Benson氏

StarTech

規格適合 製品名 / 型番 転送速度 ケーブル長 Amazon販売ページ メーカー製品ページ ソース
USB認証品 USB2AC2M USB 2.0 2m Amazon.co.jp StarTech
USB認証品 USB31AC1M USB 3.1 Gen2 1m Amazon.co.jp StarTech

BUFFALO

規格適合 製品名 / 型番 転送速度 ケーブル長 Amazon販売ページ 製品HP ソース
BSUCA2シリーズ USB 2.0 1~4m Amazon.co.jp BUFFALO
BSUAC2シリーズ USB 2.0 0.5~4m Amazon.co.jp BUFFALO
BSUAC311シリーズ USB 3.1 Gen1 0.5~2m Amazon.co.jp BUFFALO 4Gamer

ELECOM

規格適合 製品名 / 型番 転送速度 ケーブル長 Amazon販売ページ 製品HP ソース
U2C-ACシリーズ USB 2.0 0.5~4m Amazon.co.jp ELECOM
U2C-APACシリーズ USB 2.0 1m / 2m Amazon.co.jp ELECOM
USB認証品 U2C-ACXXNシリーズ USB 2.0 0.5m Amazon.co.jp ELECOM
1m Amazon.co.jp
1.5m Amazon.co.jp
2m Amazon.co.jp
3m Amazon.co.jp
4m Amazon.co.jp
USB3-ACシリーズ USB 3.1 Gen1, Gen2 0.5~2m Amazon.co.jp ELECOM 4Gamer
USB3-APACシリーズ USB 3.1 Gen1, Gen2 1m / 2m Amazon.co.jp ELECOM
USB認証品 USB3-ACXXNシリーズ USB 3.1 Gen2 0.5m Amazon.co.jp ELECOM
1m Amazon.co.jp
MPA-ACXシリーズ USB 2.0 0.3~2m Amazon.co.jp ELECOM
MPA-ACCLシリーズ USB 2.0 0.3 / 1.2m Amazon.co.jp ELECOM
巻取り式 MPA-ACRLシリーズ USB 2.0 0.7m / 1.2m Amazon.co.jp ELECOM
USB認証品 MPA-ACXXNシリーズ (黒) USB 2.0 0.15~3m Amazon.co.jp ELECOM 4Gamer
USB認証品 MPA-ACXXNシリーズ (白) USB 2.0 0.15~3m Amazon.co.jp ELECOM

ELECOMのA to CケーブルでUSB IFの認証を通過しているのは上の表で「USB認証品」と明記している4種のみです。認証品ではないのにAmazonの販売ページに「認証品」と記載されているケーブルがあるので注意しましょう。(ELECOMの製品ページでは「認証品」という記載はないのでAmazon側のミス?)

サンワサプライ

規格適合 製品名 / 型番 転送速度 ケーブル長 Amazon販売ページ 製品HP ソース
KU-CAシリーズ USB 2.0 0.5~3m Amazon.co.jp サンワサプライ 4Gamer
USB認証品 KU-CAXXKシリーズ USB 2.0 0.5~3m サンワサプライ
USB認証品 KU31-CA10 USB 3.1 Gen2 1m サンワサプライ

KU-CA05を購入したところ規格外という判定が出たため、そのことをサンワサプライのサポートに伝えたところ、「現時点で商品の改善を行う予定はない」という旨の回答をされました。(2016年2月)

2度とサンワサプライの製品を購入することはないでしょう。

その他

規格適合 メーカー / ブランド 製品名 / 型番 転送速度 ケーブル長 Amazon販売ページ メーカー製品ページ ソース
Aukey CB-CD2 USB 3.0 1m Amazon.co.jp Aukey 4Gamer
CB-CD3 USB 3.0 2m Amazon.co.jp Aukey
CB-CD4 USB 3.0 1m Amazon.co.jp
CB-CMD1 USB 3.0 1m x3本 Amazon.co.jp Aukey
CB-CMD2 USB 3.0 5本セット Amazon.co.jp Aukey
CB-CMD3 USB 3.0 1m x3本 Amazon.co.jp Aukey
CB-CMD5 USB 3.0 5本セット Amazon.co.jp Aukey
BlitzWolf BW-CB3 USB 3.0 1m Amazon.co.jp BlitzWolf
BW-CB4 USB 2.0 2m Amazon.co.jp BlitzWolf Benson氏
BW-CB5 USB 2.0 1m Amazon.co.jp BlitzWolf
BW-CB9 USB 2.0 3m Amazon.co.jp BlitzWolf
CHOETECH AC00 USB 2.0 1m Amazon.co.jp CHOETECH Benson氏
AC012 USB 2.0 1.2m 2本セット Amazon.co.jp CHOETECH 自分で確認
AC0007 USB 3.0 1m 2本セット Amazon.co.jp CHOETECH 自分で確認
iVoler TYC-0001 USB 2.0 0.3m 2本セット
TYC-0002 USB 2.0 1m 2本セット Amazon.co.jp 4Gamer
TYC-0003 USB 2.0 2m Amazon.co.jp
TYC-0004 USB 2.0 3m Amazon.co.jp
j5 create JUCX06 USB 3.1 Gen2 0.9m Amazon.co.jp j5 create
USB認証品 JUCX08 USB 2.0 1.8m Amazon.co.jp j5 create
Patech PCL007B USB 3.0 1m Amazon.co.jp 4Gamer
2PCL008B USB 3.0 2m 2本セット Amazon.co.jp
Rankie R1201 USB 3.0 1m Amazon.co.jp Rankie
R1202 USB 2.0 1m Rankie Benson氏
TeckNet USB Type-C to Aケーブル USB 3.0 0.15m / 1m Amazon.co.jp Benson氏
Tronsmart CC04 USB 2.0 1m Tronsmart 4Gamer
CC04P 1m 2本セット Amazon.co.jp Tronsmart
CC04J 1m Amazon.co.jp Tronsmart
CC05 1.8m Tronsmart
CC05P 1.8m 2本セット Amazon.co.jp Tronsmart
CC05J 1.8m Amazon.co.jp Tronsmart
VCE USB-CSGシリーズ USB 3.0 1m / 2m Amazon.co.jp Benson氏
USBB-CSG USB 3.0 1m Amazon.co.jp 4Gamer
Volutz TYPCS-AC USB 2.0 1m Amazon.co.jp Volutz
TYPC2P-ACAC 1m 2本セット Amazon.co.jp Volutz
TYPC2P-ACCC 1m 2本セット Amazon.co.jp Volutz
ZONE ZNUCA1011001 USB 3.0 1m Amazon.co.jp 4Gamer
アクロス ASB31シリーズ USB 3.1 Gen1 0.6~1.8m Amazon.co.jp アクロス 4Gamer
ルートアール RC-HCACシリーズ USB 2.0 0.2~1.8m Amazon.co.jp ルートアール 4Gamer
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MicroUSB→Type-C変換アダプタまとめ

MicroUSB to C変換アダプタの規格適合・不適合を表にまとめました。

規格適合 メーカー / ブランド 製品名 / 型番 Amazon販売ページ メーカー製品ページ ソース
Anker B8174011 Amazon.co.jp Anker Benson氏
Aukey CB-A2 Amazon.co.jp Aukey
CB-A2 (3個セット) Amazon.co.jp
CB-A9 Amazon.co.jp Aukey
CB-MA1 Amazon.co.jp Aukey
CHOETECH PD-1CM Amazon.co.jp CHOETECH 自分で確認
ELECOM MPA-MBFCMADBK Amazon.co.jp ELECOM
OnePlus OnePlus USB Type-C Adapter OnePlus Benson氏
Trosmart CTMF Amazon.co.jp Tronsmart
CTMFJ Amazon.co.jp Tronsmart
CTMFL Amazon.co.jp Tronsmart
Xiaomi Xiaomi MicroUSB adapter for Type-C Benson氏

結論

いろいろと説明しましたが、よく分からなかったら「56kΩ以外の抵抗を使っているA to CケーブルとMicroUSB to C変換アダプタはヤバい」ということだけ覚えてもらえればとりあえずOKです。

規格外ケーブルを安全に使う方法

※規格外のA to Cケーブルのほとんどは10kΩ抵抗使用品なので、10kΩ抵抗使用品を使う前提で話を進めます。

10kΩ抵抗使用ケーブルの何が危険なのかというと、”電源側に過負荷を掛ける恐れがある”という点です。そのため、以下のような環境であれば(理論的には)安全に使えるものと考えられます。

USB Type-Cの5V/3A給電に対応していないデバイスで使う

USB Type-Cデバイスというと全てが5V/3Aの給電に対応していると考えがちですが、Type-Cの3A・1.5A給電はあくまでオプション要素であるため、必ずしもそれらに対応しているとは限りません。

3A給電に対応していないデバイスは電源側に多くても1.5Aまでしか要求しない(USB BC 1.2)はずなので、理論的には規格外ケーブルであってもそれらのデバイスで使う限りは安全であるということになります。

3Aまで出力できるACアダプタと合わせて使う

そんなものが存在するのか知りませんが、1ポートで3A以上の出力に対応したUSB-A ACアダプタと組み合わせた場合は安全なはずです。

3Aまで出力できるように設計されていれば、”過”負荷にはなりませんからね。

余談

個人的な備忘録なので特にお役立ち情報はないです。

Default USB Powerしか出力できないType-C ACアダプタも存在する

USB Type-C Specification Rev 1.2には以下の様なことが書かれています。

めっちゃザックリまとめるとすれば、「USB Type-Cでの電流値の上限はCC上に設置されたRpによって定められますよ」といったところでしょうか。

本来であれば電源側のCC上に設置されるRpですが、A to CケーブルやMicroUSB to C変換アダプタはLegacy端子側にCCが存在しないため、Type-Cコネクタ中のCCとVbusの間にRpを設けることによって回路的な整合性を確保しているようです。

また以上のことから、規格的には”Default USB Powerしか出力できないUSB-C ACアダプタ”も作ることができるということになります。USB-C ACアダプタのCC上に56kΩ抵抗を載せておけば、出来上がったACアダプタはUSB 2.0またはUSB 3.1またはUSB BCでの給電しか出来ない代物となります。