USB Power Delivery (USB PD)という規格を初めて知った方向けに、概要やメリットをざっくり解説してみます。
USB Power Deliveryとは
USB Type-C Cable and Connector Specification, Release 1.4
USB Power Deliveryとは「USBでの電力供給に関する規格」で、最大100Wの給電が可能となっているのが特徴です。
USB Type-Cより前のUSB規格では最大でも7.5Wが上限でしたが、それと比較すると13倍超という、非常に大きな電力を供給できる規格となっています。
※「最大100W」であり、全てのUSB PD対応機器が100Wに対応しているわけではありません。
USB PDを利用できる機器
USB PDで充電可能なMacBookのUSB-Cポート
USB PDは、「USB PDに対応したUSB Type-C (USB-C) ポートを搭載した機器」のみで利用することができます。
見た目が同じUSB Type-Cポート同士であっても、USB PDに対応しているものとしていないものがあるので注意しましょう。
USB PDのメリット
メリット1：充電器が共通化
Anker PowerPort Speed PD 60 (レビュー記事)
USB PDの1番のメリットは、「ACアダプタが共通化する」という点です。
今までのノートPC・Android端末・iPhone/iPadは端子の形状や充電時の電圧が異なっており、ACアダプタを使い回すことはできませんでした。特にノートPCは「同じメーカーの機種なのに端子の形が違う」なんてこともしばしばあり、ほぼ使いまわしの出来ない、非常に無駄の多い部分でした。
しかしながら、USB Type-CやUSB PDという共通の規格が策定されたことにより、対応している機器同士であれば、ACアダプタを使い回すことができるようになりました。
USB PDが普及することによって、「ACアダプタ1つでスマホもPCも何でも充電できる」という未来も夢ではなくなってきています。
メリット2：ケーブル1本で充電＆映像出力
ノートPCで長時間作業する場合、ACアダプタや外部モニター、マウス、キーボードなどを接続する方も多いと思います。しかしながら、多数のケーブルをいちいち抜き差しするのは非常に面倒です。
こういった状況も、USB Type-C・USB PDが解決してくれるかもしれません。USB Type-Cには「Alternate Mode」という拡張規格があり、これに対応していると「USB Type-Cポートから、USB以外の規格の信号を流す」という訳の分からないことをすることができます。
最近はそのAlternate Modeを利用した「USB Type-C搭載モニター」が増えてきており、Alternate Modeに対応しているPCであれば「ケーブル1本で充電＆映像出力」が可能となります。
USB PDの注意点
注意点1：すべての機器が対応しているわけではない
USB PDはUSB Type-Cを採用している機器のみで使用することができますが、「USB Type-C＝USB PD対応」ではない点には注意が必要です。
USB PDはあくまでUSB Type-Cのオプション規格であり、「必ず対応していなければならない規格」ではありません。
そのため、USB Type-CであってもUSB PDに対応していない機器は普通に存在しています。
注意点2：必要な電力は機器によって異なる
USB Type-C・USB PDが普及することによって、ACアダプタ1つでスマホもPCも何でも充電できる状況ができつつありますが、ACアダプタの最大出力には注意が必要です。
例えば、60WのACアダプタが付属してくるノートPCに30WのACアダプタを繋いだ場合、電力が足りず「充電しているのにバッテリーが減っていく」なんてことが起きる場合があります。
また、「出力が小さすぎて電源OFF時すら充電されない」という場合もあります。ノートPCの多くは「充電に必要な最低限の電力」が決められていて、それに満たない電力しか出力できないACアダプタでは充電できない場合があるため、注意が必要です。
大体は45W出力できれば充電を受け付けてくれる機種が多いので、ノートPCを充電するのであれば最低でも45Wを出力できるACアダプタをオススメします。 (中には60W以上を必要とする機種もあるので、購入前によく確認してください)
注意点3：ケーブルが2種類ある
USB Type-C to Type-Cのケーブルには「3A対応」と「5A対応」の2種類があります。 (データ転送速度も考慮するともっと種類がありますが、ここでは割愛します)
USB PDでは、3Aより大きい電流を流す場合には「ケーブルが5Aの電流に対応しているか」というチェックが入り、もし5A対応でない場合は出力が3Aまでに制限されます。例えば、MacBook Pro 15に付属してくるACアダプタは87W (20V/4.3A) 出力ですが、5A対応ケーブルを使用しないと出力が60W (20V/3A) に制限されます。
そのため、MacBook Pro 15などの61W以上を消費するデバイスを充電する場合には「USB PD 100W対応」とか「5A対応」と謳われているケーブルを使用することをオススメします。
※「USB PD非対応」と謳われているケーブルもありますが、あれはメーカーが勝手に言っているだけであり、USB Type-C・USB PDの規格的には「3A対応ケーブル」に該当します。そのため、ちゃんと規格通りに設計・製造されていれば「USB PD非対応」とされているケーブルであってもUSB PDが動作します。
ちょっと詳しい説明
パワールール
USB PDの電力供給は、以下の「パワールール (Power Rules)」という仕様に沿って行われます。
| 5V | 9V | 15V | 20V | |
|---|---|---|---|---|
| 0〜15W | (ワット数÷5)A | 必須ではない | 必須ではない | 必須ではない |
| 15〜27W | 3A〜5A | (ワット数÷9)A | ||
| 27〜45W | 3A〜5A | (ワット数÷15)A | ||
| 45〜60W | 3A〜5A | (ワット数÷20)A | ||
| 60〜100W | 3A〜5A |
5V・9V・15V・20Vという電圧はあくまで「USB PDの標準としての電圧」というだけであり、5V・9V・15V・20V以外の電圧、例えば12Vなどに対応することもUSB PDの仕様として認められています。
プロファイル
上記のパワールールはUSB PD Revision 2.0/3.0で使用されているもので、Revision 1.0ではパワールールではなく「プロファイル (Profile)」という仕様が使われていました。
| 5V | 12V | 20V | |
|---|---|---|---|
| Profile 1 (〜10W) | 最大2A | なし | なし |
| Profile 2 (〜18W) | 最大1.5A | ||
| Profile 3 (〜36W) | 最大3A | ||
| Profile 4 (〜60W) | 最大5A | 最大3A | |
| Profile 5 (〜100W) | 最大5A |
プロファイルとパワールールでは使用する電圧が異なっており、プロファイルの12Vはパワールールで9Vと15Vの2つに分けられました。
プロファイルに沿って設計・製造された機器は初期に少数出回っただけで、現在流通している機器はまず間違いなくパワールールに基づいて設計・製造されているため、基本的にプロファイルについて気にする必要はありません。
また、一部のサイトでは「USB PDは5V・12V・20Vの電圧で〜」といった解説がされていますが、その情報はプロファイルに基づく古いものなので注意しましょう。
Type-C以外でのUSB PD
過去のUSB PD規格 (Rev 1.0/2.0) では、Type-C以外にもStandard-A (Type-A) やMicro-B (MicroUSB) といったレガシー端子でのUSB PDが規定されていました。
しかしながら、結局対応機器が一般向けに販売されることはなく、その後策定されたUSB PD Rev 3.0ではレガシー端子でのUSB PDに関する記述そのものが削除されたため、現在では名実ともに「USB PDはType-C専用」という状況となっています。
