USB Type-Cケーブルの56kΩ抵抗 (56kレジスタ) 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 (56kレジスタ) 」という単語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 Cable and Connector Specification Revision 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までが規格として用意されています。(USB Type-C Current)

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つの問題が発生しました。それは「電源側がどこまで出力できるか、受電側が判別できる仕組みが必要となる」という問題です。

USB Standard-A (いわゆる「USB Type-A」)

スマートフォンなどがUSB Type-Cになり、3A充電に対応したとしても、例えばPCに用意されているUSB Standard-Aポートは、今まで通り最大でも0.9Aまでしか出せません。元々0.9Aしか出せないところから無理に3Aに出力させようとすると、最悪の場合では機器の故障を招く恐れもあります。

そのため、電源側の機器がどれだけ出力できるのか、電力を受け取る側の機器が判別できる仕組みを用意して、電源側の仕様に応じて引く電流値を変えるようにする必要があります。

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電源側の出力を判別するための抵抗

こういった理由により、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 Cable and Connector Specification Revision 1.2, Section 4.11.1

この表はUSB Type-Cの規格書に載っているものですが、

  • USB標準の電気しか出力できない場合は56kΩ
  • Type-Cの1.5A出力に対応している場合は22kΩ
  • Type-Cの3.0A出力に対応している場合は10kΩ

を使ってCCという配線を5Vにプルアップするように定められています。

USB Type-C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、残念ながら過去には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した。

それらの製品を使用した場合、電源側の機器に設計以上の負荷が掛かる恐れがあるため、買わない・使わないように注意する必要があります。

規格外の製品を使った場合

56kΩ抵抗を使用しているケーブルで充電した場合

10kΩ抵抗を使用しているケーブルで充電した場合

上の2枚の画像は、どちらも同じUSB Type-Cスマートフォンを充電した際に、USBケーブルに流れていた電流値を計測したものです。

規格通り56kΩ抵抗が使用されているケーブルを使うと、電気を受け取る側の機器が「電源側がUSB Standard-Aだ」と正しく認識するため、最大でも0.9Aまでしか引きません。 (上記のテストに使ったスマホはUSB 2.0なので最大0.5Aとなっている)

これに対して、規格違反の10kΩ抵抗のケーブルを使った場合では、3A弱の電流が流れています。これは、電気を受け取る側の機器が「3A出力に対応している電源だ」と誤認識しているからです。

上記のテストでは3A以上出せるACアダプタを使ったので問題ありませんが、世の中には3A未満しか出力できない製品が数多く存在しています。そういった機器に、規格外のケーブルを使ってUSB Type-C機器を接続すると、3Aを引こうとして過負荷が掛かる事態になります。最悪の場合、故障等を招く可能性もあるため、規格外ケーブルの使用は非常にリスクが高いです。

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まとめ

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。