ThinkPadなどのノートPCが一部のUSB PD ACアダプターで充電できない話

※CIOに「充電できない」という内容の問い合わせをすると本ページを確認しろという返事がくるらしいですが、当サイトはCIOとは一切関係のない、ただの個人サイトです。

ThinkPadやXPS 13、レッツノートなどの一部のノートPCが、特定の条件に該当しているUSB PD PPS対応ACアダプターで充電できないらしいので調べてみました。

なお、本記事で説明している内容はMacBookシリーズでは恐らく発生しません。

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分かったこと

いろいろ試したり調べた結果、ノートPCとACアダプターの両方が以下の条件に該当している場合のみ正常に充電できないっぽいということが分かりました。どちらか片方でも条件に該当していなければ正常に充電できます

詳しい条件は以下の通りです。

ACアダプター

ACアダプターの条件は以下の通りです

  • USB PD PPSに対応している
  • 複数のPPSの出力 (PDO) に対応している
  • 1番低いPPS PDOが3.3〜11.0V

例えば、以下のようなACアダプターが該当します。

ノートPC

ノートPCの条件は以下の通りです。

  • Texas InstrumentsのUSB PDコントローラー「TPS65982」または「TPS65988」を採用している (TIの他のICでも起きるかも)

TPS65982またはTPS65988を採用しているノートPCのリストは、記事の後半でまとめています。

正常に充電できない時には何が起きているのか

充電できない現象が発生するThinkPad Yoga 370とThinkPad L380を所有している (していた) ので、USB PDアナライザーでキャプチャしたUSB PDパケットのログを交えながら、正常に充電できていない時に何が起きているのかを説明します。

なお、ACアダプターのPDOの表示に使っているのはAVHzY CT-3で、ノートPC – ACアダプター間のUSB PDパケットの確認にはメディアロジックのUSB PDアナライザー DTW2U3を使っています。

AVHzY CT-3 (Shizuku) レビュー
対応している急速充電規格を検出したり、USB PD PDOの表示を行うことのできるAVHzY CT-3 (Shizuku) を購入したので、機能や使い勝手などを簡単にレビューします。
USB Power Delivery Analyzer of MediaLogic
開発支援機器 開発を支援する機器、装置です。

Samsung EP-TA845 + Yoga 370

ThinkPad Yoga 370をSamsung EP-TA845で充電しようとすると、無限にリセットが発生し、正常に充電できません。Sink側がSoft Resetを実行しているので、何らかの原因でThinkPad Yoga 370がおかしくなっているようです。

↑の画像はVBUSの電圧を測定したグラフです。Hard Resetが繰り返し発生しているため、電圧が0Vと5Vを行ったり来たりする状態が延々と繰り返されます。

Samsung EP-TA845 + L380

※eMarkerなしの3Aケーブルを使用

Samsung EP-TA845でThinkPad L380を充電した場合も同様で、無限にリセットが実行されて正常に充電できません。

ThinkPad Yoga 370の場合と違ってHard Resetが実行されていないため電圧は5Vのまま一定となっていますが、本来であれば20Vが供給されるので正常に充電できているとは言えません。

CIO CIO-G65W2C1A + Yoga 370

※eMarkerなしの3Aケーブルを使用

USB-C1ポートのみを使用している状態のCIO-G65W2C1AでThinkPad Yoga 370を充電した場合、20V⎓3.0AでUSB PDのネゴシエーションが行われ、正常に充電できました。


※eMarkerなしの3Aケーブルを使用

USB-C2ポートを同時使用して45W出力になっているCIO-G65W2C1AのUSB-C1ポートでThinkPad Yoga 370を充電した場合、正常に充電できました。 (1回Hard Resetが実行されているのは、複数ポート使用時は挿抜の度に必ずリセットされるCIO-G65W2C1Aの仕様によるものなので正常です)

本来であれば上記の写真のようにPPS PDOも通知されるはずですが、Yoga 370に採用されているTPS65982はUSB PD 2.0のICであり、1度目のRequest時にUSB PD 2.0のメッセージを送信しているため、CIO-G65W2C1A側が「このSinkはPD 2.0だ」と認識して、Hard Reset後のSource_CapabilitiesメッセージではPPS PDOを通知していません。

CIO-G65W2C1A側が気を利かせてPPS PDOを通知しないため正常に充電できていますが、本来であれば後述のL380のように、リセットが繰り返し実行されて正常に充電できないと思われます。

CIO CIO-G65W2C1A + L380

※eMarkerなしの3Aケーブルを使用

USB-C1ポートのみを使用している状態のCIO-G65W2C1AでThinkPad L380を充電した場合、20V⎓3.0AでUSB PDのネゴシエーションが行われ、正常に充電できました。


※eMarkerなしの3Aケーブルを使用

USB-C2ポートを同時使用して45W出力になっているCIO-G65W2C1AのUSB-C1ポートではThinkPad L380を正常に充電できません。

上で書いたように、Yoga 370を充電した場合はYoga 370がUSB PD 2.0のためHard Reset後のSource_CapabilitiesメッセージではPPS PDOが通知されなくなりましたが、L380に採用されているTPS65988はUSB PD 3.0のICであるため、Hard Reset後のSource_CapabilitiesメッセージでもPPS PDOが通知されています。

USB-C1ポートのみを使用している状態では正常に充電できていたのに対して、USB-C2ポートも同時に使用した途端に充電できなくなっていることを考えると、充電できない現象はACアダプターとノートPCに採用されているICベンダー同士の相性問題のようなものではなく、あくまで特定のPDOが通知されるとノートPC側がおかしくなるということを示唆しています。

CIO CIO-G65W1C + Yoga 370

CIO CIO-G65W1CはThinkPad Yoga 370を正常に充電できません。

Anker PowerPort III 45W Pod + Yoga 370

Anker PowerPort III 45W Pod (A2711121) でThinkPad Yoga 370を充電した場合は20.0V⎓2.25Aで問題なくUSB PDのネゴシエーションが行われ、正常に充電できました。

Anker PowerPort III 45W Pod + L380

Anker PowerPort III 45W Pod (A2711121) でThinkPad L380を充電した場合は20.0V⎓2.25Aで問題なくUSB PDのネゴシエーションが行われ、正常に充電できました。

Anker PowerPort III 65W Pod + Yoga 370

Anker PowerPort III 65W Pod (A2712121) でThinkPad Yoga 370を充電した場合は20.0V⎓3.25Aで問題なくUSB PDのネゴシエーションが行われ、正常に充電できました。

Anker PowerPort III 65W Pod + L380

※eMarkerなしの3Aケーブルを使用

Anker PowerPort III 65W Pod (A2712121) でThinkPad L380を充電した場合は20V⎓3.0Aで問題なくUSB PDのネゴシエーションが行われ、正常に充電できました。

Anker Nano II 30W + Yoga 370

Anker Nano II 30W (A2655N11) はThinkPad Yoga 370を正常に充電することができません。

nubia NB-A930A-USBA-1 + Yoga 370

nubia NB-A930A-USBA-1はThinkPad Yoga 370を正常に充電することができません。

ThinkPad Yoga 370 / L380の充電結果まとめ

ThinkPad Yoga 370 / L380の充電結果をまとめたものが以下の表です。

ACアダプター
(USB PDコントローラー)
ACアダプターの仕様充電結果ノートPC
Samsung EP-TA845

(MM101)
5.0V
9.0V
15.0V
20.0V
3.3-11.0V
3.3-16.0V
3.3-21.0V
不可Yoga 370
L380
CIO CIO-G65W2C1Aの
USB-C1 (単独使用)

(コントローラー不明)
5.0V
9.0V
12.0V
15.0V
20.0V
3.3-11.0V
Yoga 370
L380
CIO CIO-G65W2C1Aの
USB-C1 (USB-C2同時使用)

(コントローラー不明)
5.0V
9.0V
12.0V
15.0V
20.0V
3.3-11.0V
3.3-21.0V
不可L380
※Yoga 370検証不可
CIO CIO-G65W1C

(コントローラー不明)
5.0V
9.0V
12.0V
15.0V
20.0V
3.3-11.0V
3.3-20.0V
不可Yoga 370
Anker 45W Pod

(コントローラー不明)
5.0V
9.0V
15.0V
20.0V
3.3-16.0V
3.3-21.0V
Yoga 370
L380
Anker 65W Pod

(コントローラー不明)
5.0V
9.0V
15.0V
20.0V
3.3-21.0V
Yoga 370
L380
Anker Nano II 30W

(WT6636F)
5.0V
9.0V
15.0V
20.0V
3.3-11.0V
3.3-16.0V
不可Yoga 370
nubia NB-A930A-USBA-1

(LD6610)
5.0V
9.0V
12.0V
15.0V
3.3-11.0V
3.3-16.0V
不可Yoga 370

※L380を試したACアダプターが微妙に少ないのは単純に未確認 (今はもうL380が手元にない) ためであり、都合の悪い結果だったから載せてないとかではないです。

まず注目してほしいのが、ACアダプターに使用されているUSB PDコントローラーです。表の通り、使用されているUSB PDコントローラーはバラバラなので、充電できない現象はACアダプターのメーカー・ブランドやICベンダーに依存して発生するものではなく、それ以外の何らかの条件があると推測できます。

これを踏まえて、充電できるACアダプターと充電できないACアダプターの共通点・相違点を探っていくと、以下の条件が絞り込まれます。

  • PPSに対応している
  • 複数のPPS PDOを通知する
  • 1番低いPPS PDOが3.3〜11.0V

例えば、以下のようなACアダプターです。

最初は3.3-11.0Vが条件かと考えましたが、CIO-G65W2C1AのUSB-C1単独使用では正常に充電できているため、恐らく3.3-11.0V単独では問題は起きないと思われます。3.3-11.0Vに加えて、3.3-11.0Vよりも高い電圧のPPS PDOも通知されるとノートPC側がおかしくなって正常に充電できないっぽいです。

Yoga 370とL380のUSB PDコントローラー

このように一部のACアダプターで正常に充電できないThinkPad Yoga 370とThinkPad L380ですが、Yoga 370にはTexas InstrumentsのTPS65982 (TPS65982DA) が、L380にはTPS65988 (TPS65988CE) がUSB PDコントローラーとして採用されています。分解して確認しました。

TPS65982はシングルポート用のUSB PDコントローラーで、USB PD 2.0対応です。

TPS65988はデュアルポート用のUSB PDコントローラーで、USB PD 3.0対応です。

まずTPS65982ですが、このICはThinkPadシリーズだけでなく他のメーカーでも採用しているモデルが大量にあり、それらでも一部のPPS対応ACアダプターで正常に充電できないという報告があるため、TPS65982を採用しているノートPCはメーカーを問わず充電できないと考えられます。

TPS65988はちょっと微妙なラインで、ThinkPad以外ではそもそもTPS65988を採用しているモデルが見つからなかったため、ThinkPad以外でも充電できないかどうか不明です。 (恐らくできないだろうけど)

ThinkPad Yoga 370 / L380以外ではどうなのか

ThinkPad Yoga 370 / L380だけでは証拠として弱いので、他の機種についても使用されているUSB PDコントローラーと充電可否の情報を集めました。

充電できないという人に詳しい話を教えてもらったり、本記事に投稿していただいたコメントのおかげでだいぶ情報が集まりました。みなさんありがとうございます!

Lenovo (ThinkPadシリーズ)

ノートPCコントローラーACアダプター充電結果備考・ソース
ThinkPad X1 Carbon (5th)TPS65982DA ZQZREP-TA845不可ソース
ThinkPad X270TPS65982DA ZQZREP-TA845
CIO-G65W1C
AUKEY Focus Pro 63W
不可ソース1
ソース2
ThinkPad Yoga 370TPS65982DAEP-TA845
CIO-G65W1C
Anker Nano II 30W
不可詳細は上記
ThinkPad Yoga 370TPS65982DAAnker 45W Pod
Anker 65W Pod
CIO-G65W2C1A
詳細は上記
ThinkPad T470TPS65982DA ZQZR
ThinkPad T470sTPS65982DA ZQZR
ThinkPad 13 (2nd)TPS65982DEP-TA845不可ソース
ThinkPad X1 Carbon (6th)TPS65988CE RJTREP-TA845
Anker Nano II 30W
不可ソース1
ソース2
ThinkPad X280?CIO-G65W1C
CIO-G65W3C1A *
不可ソース1
ソース2
ThinkPad T480TPS65988CE RJTREP-TA845不可ソース
ThinkPad T480sTPS65988CE RJTREP-TA845不可ソース
ThinkPad T580TPS65988CE RJTR
ThinkPad L380/L380 YogaTPS65988CEEP-TA845
CIO-G65W2C1A *
不可詳細は上記
ThinkPad L380/L380 YogaTPS65988CEAnker 45W Pod
Anker 65W Pod
CIO-G65W2C1A
詳細は上記
ThinkPad L480/L580TPS65988
ThinkPad E480/E580RTS5455
ThinkPad E485/E585RTS5457
ThinkPad X390 YogaTPS65988CE RJTR
ThinkPad T490s/X390
※メインボード共通
TPS65988CE RJTRCIO-G65W1C
Anker Nano II 30W
ソース1
ソース2
ThinkPad T490/T590TPS65988CE RJTR
ThinkPad L390?EP-TA845不可ソース
ThinkPad L490/L590TPS65988EP-TA845
CIO-G65W1C
AUKEY Focus Pro 63W
Anker Nano II 30W
Sony XQZ-UC1
不可ソース1
ソース2
ソース3
ThinkPad E490/E590RTS5455
ThinkPad E495/E595RTS5457CIO-G65W1Cソース
ThinkPad X1 Carbon (8th)?CIO-G65W1C不可ソース
ThinkPad X13 Gen 1 (Intel)?CIO-G65W1C不可ソース
ThinkPad T14 Gen 1?CIO-G65W1C不可ソース
ThinkPad Extreme Gen 1TPS65988
ThinkPad Extreme Gen 2TPS65988CE RJTR
* 他のポートも同時に使用しており、出力が制限されている状態のUSB-C1ポートで充電した場合

この表の通り、ThinkPadは基本的に全滅っぽいです。条件に該当しているUSB PD PPS ACアダプターで充電できないという報告が多数見つかりました。

唯一の例外がEシリーズで、EシリーズだけはTIではなくRealtekのコントローラーを採用しているため、正常に充電できる模様です。

Tiger LakeなThinkPad xxx Gen 2世代は充電できるかできないか不明ですが、Thunderbolt 4に対応させるためにはTPS65994AD等の新しいコントローラーを使わなければならない = コントローラーが今までと変わっているはずなので、正常に充電できるかもしれません。

Lenovo (ThinkPad以外)

ノートPCコントローラーACアダプター充電結果備考・ソース
Yoga C740 15.6?EP-TA845不可ソース
ThinkBook 13s-IMLRTS5457T-GR

Dell

ノートPCコントローラーACアダプター充電結果備考・ソース
XPS 13 (9350)TPS65982
XPS 15 (9550)TPS65982?不可ソース
XPS 13 (9360)TPS65982CIO-G65W1C不可ソース
XPS 13 2-in-1 (9365)左側(TBT3): TPS65982
右側(DP): CYPD4125
Anker Nano II 30W左側は不可
右側は可
ソース
XPS 13 (9370)TPS65982D
XPS 15 2-in-1 (9575)Cypress CCG5
XPS 15 (9570)TPS65982DC
XPS 13 (9380)TPS65982DD
XPS 13 (7390)TPS65982DD
XPS 13 2-in-1 (7390)TPS65987DH
XPS 13 (9300)TPS65987DDJ

注目すべきなのがXPS 13 2-in-1 (9365) です。XPS 13 2-in-1 (9365) は左側のThunderbolt 3ポートにはTPS65982、右側のUSB 3.1 + DP Alt ModeポートにはCypress CYPD4125が使用されていますが、左側では充電できず、右側では充電できるという報告があります。このことから、充電できない現象はTIのコントローラーが原因である可能性が極めて高いと推測できます。

HP

ノートPCコントローラーACアダプター充電結果備考・ソース
Elite x2 1012 G1TPS65982?不可ソース
EliteBook Folio G1TPS65982CIO-G65W1C不可ソース
Spectre X360 13 (Kaby Lake-U)TPS65982
Spectre X360 15 (Kaby Lake-U)TPS65982D
ENVY x360 13-ar0000?EP-TA845不可ソース

ASUS / 東芝 / Panasonic / NEC / Microsoft / LG

ノートPCコントローラーACアダプター充電結果備考・ソース
ZenBook 3 UX390UATPS65982EP-TA845不可ソース
dynabook VZ72?EP-TA845不可ソース
dynabook VZ/HR?EP-TA845ソース
レッツノート SV7TPS65982 ?この記事の写真に写っているICの刻印がTPS65982っぽく見える
(この記事でTIであることは明言されている)
レッツノート SV8?CIO-G65W3C1A *不可ソース
レッツノート SV9?CIO-G65W2C1A *
CIO-G100W3C1A *
ソース
レッツノート QV (QV8?)?EP-TA845不可ソース
VersaPro UltraLite VH-5?Anker Nano II 30W不可ソース
Surface Pro 7TPS65987D DJ
Surface Laptop 3
(15-inch, AMD)
TPS65987D DJ
LG gram 17Z90N?CIO-G65W1Cソース
* 他のポートも同時に使用しており、出力が制限されている状態のUSB-C1ポートで充電した場合
 
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充電できない / できない可能性のあるACアダプターのリスト

以上、長々と説明してきたように、TPS65982またはTPS65988を採用しているノートPCでは充電できない現象が発生するっぽいわけですが、「特定のICを採用しているノートPCを避ける」というのは難易度が高いため、「充電できないACアダプターを回避する」というのが現実的な対処法となります。

ということで、実際に充電できない報告がある or 仕様的に充電できないと思われるACアダプターをリストアップしておきます。Comet Lake以前のCPUを採用しているWindowsノートPC、特にThinkPad (Eシリーズ除く) はこのリストにあるACアダプターでは充電できない可能性が高いため、避けたほうが良いです。

充電できないという報告があるACアダプター

以下のリストは、TPS65982またはTPS65988を採用しているノートPCを充電できないという報告が実際にあるACアダプターです。

* 他のポートも同時に使用しており、出力が制限されている状態のUSB-C1ポート

仕様的に充電できないと思われるACアダプター

以下のリストは、充電できないという報告は今のところないものの、仕様的にTPS65982またはTPS65988を採用しているノートPCを充電できないと思われるACアダプターです。

* 他のポートも同時に使用しており、出力が制限されている状態のUSB-C1ポート

情報募集中

1人で調べるには限界があるため、上記のリストに載っているACアダプターで充電できるかできないか試した方からのコメントを募集しています。Samsung EP-TA845CIO CIO-G65W1CAnker Nano II 30Wあたりは1ポートしかなくて動作が単純で分かりやすいため、これらのACアダプターで実際にWindowsノートPCを充電してみたという方がいらっしゃいましたら、正常に充電できたかできなかったかコメント欄まで書き込んでいただけると幸いです。

「テスターとか持ってないから正常に充電できてるかできてないか分からん」という方も多いかと思いますが、他のACアダプターと比べてやたら充電が遅いとか、Lenovo Vantageで “2W USB-C電源” とか “15W USB-C電源” と認識されている、ぐらいのエビデンスでOKです。なお、一部のノートPCで表示される “低速のUSB充電ケーブルが接続されています” というアラートは純正ACアダプターより低いワット数で充電してることを示しているだけの場合がほとんどなので、低速充電ケーブル = 正常に充電できていない、とは限らないです。

コメント

  1. くものすなみのり より:

    こちらの記事のレッツノートQVシリーズも該当しますか?
    https://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/config/1217/555/index.html

  2. かっぱ より:

    Lenovo T14 Gen1とCIO CIO-G65W1C
    の組み合わせで充電出ますが異常に時間がかかります。
    (電圧が4.6Vのようで13W程度の充電でした。)

  3. てん より:

    今さらですが…
    CIO CIO-G65W1CとDell XPS 13 9360だと充電自体が不可(接続リセットが繰り返されているみたいです)
    CIO CIO-G65W1CとLenovo ThinkPad X390だとPDが有効にならず、5V以下でしか給電されませんでした。
    開腹はしていないのでPDコントローラー不明ですみません。

    • はんぺんはんぺん より:

      調べたところ、Dell XPS 13 9360にはThinkPad Yoga 370と同じTPS65982が採用されているようなので、恐らく同じ原因で無限リセットが発生していると思われます。
      またThinkPad X390についても、X390 YogaというモデルにTPS65988が採用されているという情報が見つかったためX390もTPS65988を採用している可能性が高く、それが原因で正常に充電できていない可能性が考えられます。

      XPS 13 9360、ThinkPad X390、いずれもTIのUSB PDコントローラーが原因のようなので、記事に反映させていただきました。情報ありがとうございました。

  4. THz より:

    コトが随分と込み入っているようなので、TIのエンジニアフォーラムを探ってみました。
    2019年11月に姉妹チップのTPS65987で、「Samsung EP-TA845とネゴシエーションができずリセットがかかる。」というほぼそのままの問題が投稿されており、
    その投稿により開発が動きファームウエア(というか内部パラメータの生成ソフトというか)のアップデートがかかったようです。
    開発側の認識としては「PPSが2個以上通知されると正常に動作しないのを修正した。(旧版で動作するのはPPSが1個だけ通知された場合のみ。)」ということのようで、少しばかり食い違いがありますが。

    なので、2019年11月以前のここら辺のチップを採用した製品は等しくこの問題を抱えている可能性があります。
    アップデートもできるのですが、機器内部であらかじめアップデートのルートを回路的に持っていなければならないのと、失敗すると電源系が直接的に壊れるためやっているところは少ないかと思います。
    また、これ以降の製品についても純正のACアダプタの仕様が縛ってあれば社外品を使わない限り問題が発生しない上に、発生したとしてもソフト/ハードリセット程度、ユーザーには単に「給電できないか遅い。」ぐらいにしか見えないため、修正が反映されていると期待するのもあまりしない方がよさそうです。

    ちなみに、TPS65982についても似たような投稿がありましたが、「PD2.0製品なのでPD3.0はサポートしてないです。」で突き放されていました。

    参考になれば幸いです。

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