電子機器のブランドやデバイスの急速な増加を考えると、電力供給方法が数十、いや数百あることは容易に想像できます。幸いなことに、消費者の観点から見ると、そうではありません。今日のデバイスの大部分はUSBで電源供給可能であり、この数字は将来的に大幅に増加する可能性があります。この記事では、電力供給オプション、特にUSBタイプCを搭載した電源アダプターについて説明します。
USBアダプタの未来
USB規格を採用した電源は長年にわたって人気があり、今後数年間でさらに広く使用されるようになるでしょう。USB電源の将来的な採用に貢献する重要な措置の1つは、EU理事会が最近、2024年以降に特定のクラスの消費者向け製品でUSB Type-Cポートの使用を義務付ける、すべてに対応する共通充電器指令を承認したことです。この義務は消費者向け製品のみを対象としていますが、これらの製品にUSB電源が採用されることは、多くの産業用製品やその他の無関係な製品カテゴリで同様の採用を促進する重要なきっかけとなるでしょう。USB電源について「全く無知」であることは、これまでは良い態度だったし、将来もそうなるかもしれないが、電力供給とUSBに関する少しの知識があれば、新しいUSB電源の多くのユーザーにとってイライラする状況を解消するのに役立つだろう。
電力供給の歴史的視点
現在、機器に接続するために外部電源（壁コンセントおよびデスクトップ）で使用される標準および非標準のDC出力プラグが多数あります。多くの場合、ユーザーは外部電源を大量に所有しており、「プラグが適合する場合、それは機器に適した電源アダプタであるはずだ」という概念に頼って、機器用のアダプタを選択します。この方法は多くの場合有効ですが、間違ったアダプタを選択すると機器が損傷するリスクもあります。
図1: バレル型DC電源ジャックの代表サンプル
初期のUSB電源供給
USB規格が1996年から2012年にかけてリリースされたとき、USB電力供給は単一の電圧のみに制限されていました。USBは当初単一の電圧のみを指定していたため、すべてのUSB機器は供給されるUSB電圧で適切に動作するように設計されていたため、USB出力プラグを備えた任意の電源にUSB機器を接続することは常に適切でした。
図2: 5 V電源供給用USBコネクタ
更新されたUSB電源供給
2012年頃以降、USB規格では、元のUSB電源電圧に加えて、複数の新しい電源電圧が導入されました。USBコンソーシアムは、各電圧レベルをサポートするために固有のプラグを定義する代わりに、USB機器がUSB電源と通信して、電源によって供給される適切な電圧と電力レベルをネゴシエートできるように通信プロトコルを定義しました。この新しいUSB通信プロトコルは、USB PD (Power Delivery) 規格の一部であり、ほとんどの場合、EU理事会が義務付けたUSB-Cプラグで実装されます。さまざまなプラグと通信規格を理解しようとすると混乱する可能性があるため、現在ではUSB Type-CプラグとUSB-PD通信プロトコルの組み合わせを単に「USB-C」と呼ぶことが認められています。
図3: USB Type-Cコネクタ
USB-Cシステムの潜在的な電力供給問題を理解する
USB-Cシステムでは、ユーザーが「USB-Cプラグが適合すれば、機器の電源アダプターを使用しても害はない」という考え方を改めることができるのは朗報です。この単純な考え方の悪い点は、一部のUSB-C電源ではUSB-C機器が依然として正常に動作しないということです。動作しない機器の問題がUSB-C電源の故障なのか、USB-C機器の故障なのか、あるいはUSB-C電源とUSB-C機器の組み合わせが不適切なのかを判断するには、USB-Cの基本的な知識が役立ちます。
USB-C電源の限界を理解する
電源装置 (USB-Cを含む) の一般的な特徴の1つは、低出力電力を供給できる電源装置は、高出力電力を供給できる電源装置よりも小型、軽量、安価であることです。これはユーザーにとって利点となる可能性があります。携帯電話の充電器を持ち歩くときは、できるだけ小さくて軽いものがいいですし、安価なものなら、充電器を複数の場所に用意して、頻繁に持ち歩かなくても済むようにすることもできます。
図4: USB PDの機能
低電力USB-C電源を選択する場合の欠点は、機器に必要な出力電力レベルを提供できない可能性があることです。小さすぎる電源を選択すると機器は動作しません。この問題の簡単な解決策は、機器用のより大きな電源を見つけることです。解決策は簡単ですが、機器が動作しない場合、ユーザーが問題の原因（壁のコンセント、電源、電源と機器の間のプラグ、または機器自体）を特定するまで、イライラすることになります。問題が解決するまで壁のコンセントと電源のさまざまな組み合わせを試す以外に、上記のように動作しない機器の原因を特定する簡単な解決策はありません。幸いなことに、ほとんどの場合、ユーザーは各機器に適した電源をすぐに学習し、適切な電源を使い続けます。
USB-Cに関するサポートが利用可能です
CUIなどの多くの電源ベンダーには、顧客のアプリケーションに適した電源の選択を支援できる知識豊富なサポート スタッフがいます。電源装置の改造が適切な解決策となる場合もあり、そのような状況でもベンダーがサポートします。
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