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May 19, 2024
USB について
USB-C により、ラップトップやその他の無数のデバイスに使用されてきた独自のバレル プラグ充電器が不要になります。 独自の携帯電話充電器規格を明示的に非準拠にすることで対抗します。
USB-C により、ラップトップやその他の無数のデバイスに使用されてきた独自のバレル プラグ充電器が不要になります。 独自の携帯電話充電器規格を明示的に非準拠にし、自社のデバイスを広く入手可能な充電器で動作させるよう企業をいじめることで、この規格に対抗しています。 愛好家としては、電流を大量に消費する Pi 4 に電力を供給するために、小さな MicroUSB コネクタやスペック不足のケーブルを介して 3 A を供給する必要はもうありません。現在必要なのは、2 つの抵抗を備えた USB-C ソケット、または場合に備えて多少特殊なチップだけです。抵抗器はあなたが望んでいる場所に到達することはできません。
USB-C を使用すると、より多くの費用対効果が得られます。 これは権力にも当てはまります。 結局のところ、すべてのデバイスが 15 W で生活できるわけではなく、さらに多くの W を必要とするデバイスもあるでしょう。 お使いのデバイスに 15 W では不十分な場合は、それを超える方法を見てみましょう。
USB-C 電源は常に 5 V をサポートしており、一部の電源はそれに制限されていますが、より高い電圧もサポートされています。 USB-C の通常の電圧ステップは 5 V、9 V、15 V、20 V です。 12V のサポートはオプションであり、慣例のようなものです。 これらのステップは SPR と呼ばれ、EPR は 28 V、36 V、および 48 V ステップをミックスに追加し、最大 240 W まで対応します。 新しいケーブルが必要ですが、完全な下位互換性と上位互換性があり、USB-C で実行できるケーブルとデバイスのチェックにより完全に安全に使用できます。
充電器は最高ステップより下のすべてのステップをサポートする必要があります。つまり、20 V 対応の充電器は 5 V、9 V、15 V もサポートする必要があります。実際には、ほとんどの充電器が実際にサポートしており、一部のみがスキップする可能性があります。一歩か二歩。 また、PPS と呼ばれる PD 標準 (または EPR 範囲の充電器の AVS 標準) を使用して、その中間の電圧 (最低 3.3 V) を取得することもできます。これは必須ではありませんが、かなりの数の USB が必要であることがわかります。 C PSU には義務があり、PPS サポートは通常ラベルに記載されています。
ただし、抵抗だけでは 5 V を超えることはできません。USB PD (Power Delivery) と呼ばれるプロトコルを使用して、CC ライン経由でデジタル通信する必要があります。このプロトコルにより、デバイスと PSU は機能的な方法で電力要件をネゴシエートできます。 これは一定のボーレートの双方向プロトコルであり、CRC チェックや応答タイミング要件があり、基本的にすべての USB-C (高速プロトコル ネゴシエーションも含む) に使用されます。 最も重要なのは、USB-C PD が非常に強力であることです。
USB-C を通じて驚くほど大量の通信が可能になり、これまでよりもスマートなデバイスを構築できるようになります。 綿密に設計されており、通信には上位互換性と下位互換性があり、新しい 140 W EPR 充電器は古い 60 W デバイスを 60 W レートで快適に充電でき、60 W 充電器は 140 W を必要とするデバイスの低速充電にも引き続き使用できます。 USB PD 機能は、「この電流によって制限されたこの電圧を与えてください」というものをはるかに超えています。デバイスは、互いの電源の役割の設定、充電状態を照会し、オンザフライで電源の役割を交換し、ケーブルが何ができるかを判断し、次のすべてを行うことができます。安全性を考慮したものです。
複雑さをまだ理解していない方のために、USB-C によって簡単になる複雑なシナリオを説明します。 USB3 ポート、HDMI ポート、および USB-C 充電器入力ポートを備えた USB-C ドックを想像してください。 充電器を接続せずにこのようなドックをラップトップに接続すると、ラップトップはこのドックに 5 V を供給します。ラップトップに応じて、上限は 1.5 A または 3 A になります。 外出先で HDMI や追加の USB3 ポートが必要な場合、これだけでも非常に便利です。また、そのようなドックの中にはイーサネットも備えているものもあります。これを見逃すのは難しいでしょう。 つまり、ドックは電源シンクとして機能し、ラップトップは電源として機能します。 ただし、高電圧対応の充電器をこのドックの充電器入力ポートに接続すると、この配置は逆転します。
ドック内の IC は充電器を検出し、仲介者として機能し、ラップトップおよび充電器と PD を通信し、互いの電力要件と能力を決定します。 たとえば、ラップトップは充電器が提供できる 20 V、3 A に興味があるとします。 中間 IC はラップトップに 5 V の供給を停止し、代わりにより高い電圧から充電する準備をするように指示し、ラップトップが同意すると、充電器に電圧を上げるように指示します。 1 秒以内に、システムは完全に変わりました。ラップトップからの 5 V で動作する代わりに、ドックは充電器からラップトップに 20 V を自身を介して渡し、同じ 20 V から自身のニーズに応じた電力を取得します。