Type-CとUSB PDの裏側にある“電流の会話”

スマホや PC の USB-C ケーブル、ただ挿してるだけだと思っていませんか？ 実はその裏でも、前回 の Type-A と同じように——いえ、もっと複雑な“電流の会話”が交わされています。

USB Type-C は、裏表なく挿せて通信も充電もできる便利なコネクタです。でも Type-C は“ただの形”ではなく、電源・通信・映像・音声まで扱う多機能なインターフェースなんです。給電だけ見ても、最大 240W まで対応し、ノート PC やモニターも動かせます。

「Type-C だから急速充電」は大間違い

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Type-C の形をしたコネクタでも、USB PD に対応しているとは限りません。

充電専用の古い規格（BC1.2）にしか対応していない機器や、「ただ Type-C の形をしただけ」のケーブルも多くあります。「Type-C＝USB PD」と思い込むと、「思ったより電流が流れない」「機器が起動しない」といったトラブルにつながります。（同じように、Type-C だからといって USB3.0 以上とは限らず、USB2.0 の通信しかできない場合もあります。）

製品の仕様や IC の対応状況は、事前に必ず確認しておきたいところです。

PD のメリット：電力を“交渉”して最適化する

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USB PD は、通信によって給電の条件を交渉する賢い仕組みです。主なメリットはこんなところです。

• 最大 240W までの柔軟な給電：PC やモニターもまかなえる
• 電圧を選べる（5V / 9V / 15V / 20V など）：ひとつの充電器でいろいろな機器に対応
• 給電・受電の役割を切り替えられる（Role Swap）：挿し直しで「充電する／される」が変わる
• プロトコル通信で信頼性を確保：条件に合意してから給電が始まるので安全

（240W は USB PD 3.1 で加わった EPR という拡張の上限で、現行の USB PD 3.2 にも引き継がれています。）

どうやって交渉する？——CC ラインと PD パケット

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USB PD では、Type-C で増えた CC ライン（通信専用の線）を使って、細かな情報（パケット）をやり取りします。機器どうしは、おおまかに

1. Source（送電側）が「出せる電圧・電流の一覧」を提示（Source Capabilities）
2. Sink（受電側）が「ではこの電圧・電流で」と要求（Request）
3. Source が「OK」と承認（Accept）

という順で合意してから給電を始めます。交渉が終わるまで電気を流さないので、意図しない高電圧で機器を壊す事故を防げます。

（この交渉のステップをもう少し細かく追った話は、電流の“言語”を読む：PDプロトコルの交渉ステップ に書いています。）

ケーブルにも知性が——E-Marker

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Type-C ケーブルには、ID チップである E-Marker が入っていることがあります。

このチップは「このケーブルは最大〇W まで」「高速通信できます」といった情報を持っていて、ポート側に伝えます。

• 最大 3A（60W） までなら E-Marker は不要
• 65W 以上の給電には E-Marker 入りケーブルが必須

PD 対応の電源・機器でも、ケーブルが E-Marker 非対応だと、期待どおりの出力が出ないことがあります。

映像も流せる——Alt Mode

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Type-C には Alt Mode（オルタネートモード） という拡張機能があり、USB 以外の信号——映像や音声——も流せます。たとえば、

• DisplayPort Alt Mode
• HDMI Alt Mode（一部の対応機器）

USB-C ケーブル 1 本で給電・映像・通信をまとめて扱えるわけです。ハブやドックでは、この Alt Mode を使って 3 役をまとめて処理する設計が進んでいます。

まとめ

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USB Type-C は、見た目以上に高度な“交渉能力”を秘めたインターフェースです。PD による電力交渉、E-Marker によるケーブル性能の通知、Alt Mode による映像伝送——これらの“電流の会話”を理解して設計に活かすことで、安全で効率的、しかも多機能なエレクトロニクスが作れます。

関連記事:

• USBの裏側にある“電流の会話”（前回：Type-A 編）
• 電流の“言語”を読む：PDプロトコルの交渉ステップ（PD の交渉をもっと詳しく）
• USBの電力供給能力：Type-AとType-Cの比較

この“電流の会話”をきちんと設計に織り込むことが、USB バスパワーで安定して光らせる照明器具づくりの土台になります。私たちは、そうした給電の作り込みから照明を設計しています。