Nintendo Switch (2019) を買ったので、付属してきたACアダプタの仕様を調べてみました。
簡単にまとめると
この記事の要点は以下の通りです。
- なぜかUSB Type-Cポートに刺さってしまう謎のプラグ形状 (任天堂はUSB Type-Cとは言っていない)
- なぜかUSB PDパケットアナライザでキャプチャ・デコードできてしまう謎のシリアル通信 (任天堂はUSB PD対応とは言っていない)
- USB PDの仕様には沿っていない
- 機器を破損させるような可能性は低いが、Switch専用品みたいな仕様なので互換性が低い
- なので、Switch以外を充電するのはオススメしない
今回使用したACアダプタ
今回使用したACアダプタはNintendo Switch (2019) に付属してきたもので、モデル番号は「HAC-002(JPN)」です。 定格出力は「5.0V/1.5A」と「15.0V/2.6A」の2系統が記載されています。
Nintendo Switchは2019年にバッテリー持続時間の増えた新モデルが出ましたが、 新モデル・旧モデルともにACアダプタのモデル番号は「HAC-002(JPN)」で変更はありません。ただし複数のサプライヤーが供給しているらしく、MITSUMIのもの、ZEBRAのもの、Deltaのものを確認しています。そのため、同じ「HAC-002(JPN)」であっても若干の挙動の違いが存在する可能性があります。 (とは言っても、Nintendo Switchと併せて使う分には全て同じ挙動をするはず)
USB Type-CだけどUSB Type-Cじゃないプラグ
任天堂はUSB Type-Cとは言っていませんが、なぜかUSB Type-C機器に刺さってしまう謎のプラグ形状をしています。ロゴもUSBではなくNintendoのものが刻印されています。
USB PD(仮)な謎の通信
これまた任天堂はUSB PD対応とは言っていませんが、USB PDパケットアナライザでキャプチャ・デコードできてしまう謎のシリアル通信をCCピン上で行っています。
上記の画像は、その通信をキャプチャして取得したSource_Capabilitiesメッセージです。 (Source_Capabilitiesメッセージとは、ACアダプタなどの電源側機器が「私はこの電圧・電流を出力できます」ということを接続先の機器に対して通知するUSB PDのメッセージです)
ACアダプタの記載と同じ「5.0V/1.5A」「15.0V/2.6A」を通知しています。
USB PDの仕様に照らし合わせてみる
任天堂はUSB PDと明言していないもののUSB PDパケットアナライザでキャプチャ・デコードできてしまう謎の通信をしているので、USB PDの仕様に照らし合わせてみます。
パワールール
USB PDは互換性を確保するために「パワールール (Power Rules) 」というものが規定されていて、その一部に「最低限対応していなければならない出力」に関する記述があります。
| ワット数 | 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 | 必須ではない | 必須ではない |
| 27〜45W | 3A〜5A | 3A〜5A | (ワット数÷15)A | 必須ではない |
| 45〜60W | 3A〜5A | 3A〜5A | 3A〜5A | (ワット数÷20)A |
| 60〜100W | 3A〜5A | 3A〜5A | 3A〜5A | 3A〜5A |
表とグラフではやや分かりにくいので、具体例を出してみます。
例えば最大出力が20Wの電源の場合、少なくとも
- 5.0V/3.0A (15W)
- 9.0V/2.22A (20W)
の出力に対応していなければなりません。
もう1つ例を出してみましょう。例えば最大出力が87Wの電源は、
- 5.0V/3.0A (15W)
- 9.0V/3.0A (27W)
- 15.0V/3.0A (45W)
- 20.0V/4.35A (87W)
の出力に対応していなければなりません。
「1つの電圧にだけ対応していれば良いんじゃないの？」と思うかもしれませんが、互換性を確保するために、低い電圧にも対応することが定められています。
Switchの純正ACアダプタは……
話をSwitchのACアダプタに戻します。
上で書いたように、SwitchのACアダプタは5.0V/1.5Aと15.0V/2.6Aの2系統の出力に対応しています。つまり、最大39Wの電源となります。
これを先程のグラフに当てはめると、以下のようになります。
このグラフの通り、39WのUSB PD電源は5.0V/3.0A、9.0V/3.0A、15.0V/2.6Aの3系統を出力できなければなりません。
しかしながら、SwitchのACアダプタは5.0V/1.5Aと15.0V/2.6Aしか出力できません。つまり、USB PD的には仕様に準拠していないということになります。 (任天堂はUSB PDとは言ってないけど)
Switch以外を接続すると壊れる？
USB PDの仕様に準拠していないと知って1番気になるのは「Switch以外を充電すると故障するの？」的なことだと思います。この点については心配しなくても大丈夫でしょう。というのも、USB PDは以下のような流れで行われるからです。
- 電源側の機器が「XボルトYアンペア出力できます」と通知する
- 受電側の機器が「xボルトyアンペアください」とリクエストする
- 電源側はそのリクエストを確認して、問題がなければxボルトを出力する
USB PDでは、受電側の機器から「xボルト欲しいです」とリクエストがあった場合にのみ、9Vや15V、20Vといった電圧が出力されるようになっています。リクエストがなければ電圧は5Vのままなので、SwitchのACアダプタにSwitch以外を接続しても、それが故障に繋がる可能性は低いでしょう。
刺さるからといってSwitch以外を充電するのはオススメしない
SwitchのACアダプタはUSB Type-Cとは明言されていないものの、USB Type-Cポートに刺すことのできるプラグ形状をしています。そして、これまたUSB PDとは明言されていないものの、USB PDっぽい通信を行っています。
このことを聞くとスマートフォンやノートPCも充電できるように思えますが、Switch以外を充電するのはオススメしません。
なぜかというと、理由の1つ目は「互換性」です。
USB PDの5V・9V・15V・20Vという複数の電圧は、受電側の機器が自身に最適な電圧を選択できるように用意されています。例えばスマートフォンでは20Vよりも5Vや9Vの方が適していますし、逆にノートPCでは5Vよりも15Vや20Vといった高い電圧のほうが効率が良いわけです。
ところが、SwitchのACアダプタは5Vでは1.5Aまでしか出力できず、必要なはずの9Vも丸々欠けています。出力できる電圧のバリエーションが少ないということは、それだけ受電側の機器の選択肢が少ないということになります。その結果、Switch以外を充電すると「充電が遅い」とか「そもそも充電できない」ということが発生する場合があります。 (特にスマートフォン)
オススメしない2つ目の理由は、「普通のUSB Type-C ACアダプタとはちょっと異なる挙動をしているから」です。
話すと長いので詳細は別の記事に書きましたが、SwitchのACアダプタでPixel 3を充電することができませんでした。そして、その原因はSwitchのACアダプタっぽいということも分かりました。
以上より、結論としては「Switch以外を接続しても壊れる可能性は低いけど、USB PDの仕様に準拠していなかったり、その他にも妙な動作をしているので、Switch以外を充電するのはオススメしない」となります。
ネットでは「SwitchのACアダプタでXXを充電できた！」的な記事も散見されますが、それはたまたま運が良かっただけです。非常時に試しに繋いでみるとかならともかく、日常的にSwitch以外を充電するのはオススメしません。
もし1つのACアダプタでSwitchやスマートフォン、ノートPCを充電したいのであれば、SwitchのACアダプタではなく、USB PDの仕様に準拠した別のACアダプタを使いましょう。私は下記のACアダプタを使っています。TVモードも動きます。
オマケ
この記事の本題は以上で終了です。これより下は、ただの補足というかオマケです。
Dual-Role Data = 1となっているのが気になる
話の流れ的に突っ込めるタイミングがなかったので飛ばしましたが、HAC-002(JPN)はDual-Role Data = 1となっている点も気になります。
今まで多くのUSB PD ACアダプタのパケットを見てきましたが、Dual-Role Data = 1となっているのは無名メーカーの胡散臭いACアダプタばかりでした。USB-IFのコンプライアンス・プログラムを通過しているACアダプタでDRD = 1となっているものは見たことがないです。というのも当然で、単に充電するだけだったらわざわざRole Swapする必要がないからです。DFPのままで何も支障はありません。
Nintendo Switchを接続した時のパケットを見る限り、どうも意図的にDRD = 1としているようなので何も問題はないでしょうが、これはあくまでSwitchを接続した時の話です。「一般的なUSB PD ACアダプタ」として考えた時には余計な挙動をしているとも言えるため、こういった点でもSwitch以外で使うのはオススメしません。
USB BC 1.2 DCP対応
HAC-002(JPN)はUSB BC 1.2 DCPに対応している模様です。
