USBの電力供給能力:Type-AとType-Cの比較
目次
USB は「5V で動くもの」くらいの認識で長く済ませていたのですが、Type-C が普及してから給電まわりの仕様がぐっと複雑になりました。この記事では、USB Type-A と Type-C がそれぞれどれだけの電力を供給できるのかを、数字で並べて比べます。これから電源まわりを設計する人や、どの充電器・ケーブルを選べばいいか迷っている人の入り口になればと思います。
Type-A の基本仕様#
- USB 2.0: 5V / 500mA(最大 2.5W)
- USB 3.0: 5V / 900mA(最大 4.5W)
- BC 1.2 対応ポート: 最大 1.5A(最大 7.5W)
Type-A ポートは基本的に常に 5V で供給しますが、流す電流値によって、供給できる最大電力が変わります。
デバイスを接続した直後、給電側(PC や充電器)と受電側(デバイス)の間で通信が確立する前は、安全のため電流が 100mA(0.1A)に制限されています。通信が確立すると、USB 2.0 のポートなら最大 500mA、USB 3.0 のポートなら最大 900mA まで流せます。
急速充電を可能にする規格 BC 1.2(Battery Charging 1.2)に対応したポートでは、より多くの電流(たとえば最大 1.5A)を供給できるため、スマートフォンやタブレットの高速充電に広く使われています。
Type-C(PD なし)の基本仕様#
- 最大 3A(15W) まで供給可能(5V の場合)
- 供給電流の「交渉」が必要:CC ピンによる自己申告
- Type-C 対応のポート・ケーブルが必要
CC ピンの Rp 抵抗を使って、お互いに適切な電流を決めることで、安全に電力をやり取りしています。設計次第では過電流が流れることもあるため、注意が必要です。
Type-C(PD 対応)の仕様概要#
- PD 2.0: 最大 100W(20V / 5A)
- PD 3.0 / 3.1 EPR: 最大 240W(48V / 5A)
端子間の通信(ネゴシエーション)で、「いま必要な電圧と電流」を柔軟に決めて供給する仕組みです。ノートパソコンの AC アダプタでも、USB PD(Power Delivery)が標準的に使われています。
Type-A と Type-C の違いまとめ#
| 項目 | Type-A | Type-C |
|---|---|---|
| 最大電力(標準) | 約 7.5W(5V / 1.5A)※BC1.2 対応時 | 約 15W(5V / 3A)※PD 非対応時 |
| 最大電力(PD 対応) | なし | 約 240W(最大 48V / 5A) |
| 電圧 | 固定の 5V | 最大 48V まで変動可能(PD) |
| 電流通知 | なし | CC ピン(Rp 抵抗)による通知 |
| コネクタ形状 | 一方向 | リバーシブル |
| 映像出力 | 不可 | Alt Mode 対応で可能 |
| 通信規格 | USB 1.x / 2.0 / 3.x | USB 2.0〜4.x、Thunderbolt、PD |
まとめ#
USB 給電は、単に「5V で動く」という印象では収まりません。Type-C の台頭で給電仕様が複雑になるなか、設計の初期段階で電源要件を整理しておくことの大切さが増しています。
Type-C は柔軟性が高い一方で、電圧の切り替えやケーブルの認識など、設計上の注意点も多いです。Type-A はシンプルで扱いやすいものの、BC1.2 への理解が足りないと誤動作につながりやすいところがあります。
もう少し踏み込みたい人へ:
- コネクタの形や選び方からやさしく知りたいときは USB Type-A と Type-C の違いをやさしく解説 もどうぞ。
- 電源設計で実際に起きた不具合の例としては 中華昇圧モジュール(MT3608)でLEDが点滅する原因と対策 を書いています。
USB 給電の照明を設計する立場から書いています。 → Cool Backline Lab