Quick Charge技術：USB Power DeliveryとQuick Charge™の紹介 | GraniteRiverLabs

携帯電話やパソコンなど最先端技術製品が高性能化し、画面が大きくなるにつれて、そのエネルギー消費量は増加します。 デバイスをより速く充電することは、ユーザーにとって関心の高いテーマです。 以下は、実際にエンドユーザーが遭遇する可能性のある問題です。

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市場に出回っている製品の品質にはばらつきがあります。 消費者は、認証の取れていない充電器や欠陥のあるケーブルなど、業界標準を満たさない充電器を使用すると、携帯電話を急速充電することができず、潜在的な安全上のリスクを引き起こす可能性があります。 あなたは急速充電についてどのくらい知っていますか？

急速充電のしくみ

電力（W）は電圧（V）と電流（A）を掛け合わせることで得られます。 充電ワット数が高いほど、充電に必要な時間は短くなります。 現在、急速充電技術は、以下の3つの方法で実現することができます。

1. 高電圧・低電流モード：電圧を高めて充電力を高める
2. 低電圧・大電流モード：電流を増やして充電力を高める
3. 高電圧・大電流モード：電圧を高め、電流を増加させる。

簡単に言えば、急速充電は、安全な負荷の範囲内で効率的に充電を行い、充電速度の向上／充電時間の短縮を可能にするものです。 市場で普及している急速充電技術には、Qualcomm® Quick Charge™（QC）やUSB Developer Forumが定義するUSB Power Delivery（PD）などがあります。

USB パワーデリバリーとは

USB Power Delivery（USB PD）は、USB（Universal Serial Bus）ケーブルで最大100Wの充電が可能なUSB電源の拡張規格です。　これまでのUSB充電電力の最大値は、USB2.0（2.5W）、USB3.0（4.5W）、BC1.2版（7.5W）でした。　今回、充電電力が100Wに跳ね上がり、ノートパソコンやタブレット端末など、従来は対応できなかった機器への充電が可能になり、対応機器が大幅に拡大しました。
USB PDが採用するUSB Type-C®コネクターは、これまで不可能だったUSBによるデータ通信時の充電を可能にします。　このコネクターは、携帯電話、カメラ、充電池、タブレット、ノートパソコン、モニターなどに使用されており1本のケーブルで充電とデータ通信を行うことができます。　また、Alternate Modeに対応しているため、USB PDで映像信号を取り扱うことができます。　USBケーブル1本で、データ通信、給電・充電、映像信号の伝送を行うことができ、シンプルで便利な環境を構築することができます。

USB パワーデリバリー（USB PD）

USB Power Delivery (USB PD) 1.0仕様では、電源供給能力について5つのプロファイル（プロファイル1～5）が設定されています。

• プロファイル1：
  5V@2A 10Wの電源を提供、携帯電話など各種ポータブル機器に最適。
• プロファイル2：
  5V@2Aまたは12V@1.5A 10~18Wの電源を提供、タブレットや外部ストレージデバイスに適しています。
• プロファイル3：
  5V@2Aまたは12V@3A 36Wの電源を提供、ウルトラブックなどのデバイスに最適。
• プロファイル4：
  5V@2Aまたは12/20V@3Aの60W電源供給、microUSBでサポートされる最大電源、オールインワンコンピュータに適しています。
• プロファイル 5：
  標準A/BおよびUSB Type-C®コネクタに5V@2A、12V@5Aまたは20V@5Aの100W電源を供給。 LCDモニター、フラットパネルテレビに適しています。

USB PD 1.0は5V、9V、15V、20Vの4種類の電圧をサポートし、その電力は最大100Wです。USB 3.2/2.0およびBC 1.2/1.0との後方互換性があり、5つのProfileを備えています。　USB PD 2.0は、Type-A、Type-B、Type-Cの各コネクターをサポートします。　USB PD 3.0はUSB Type-C^®インターフェイスのみをサポートし、PPS（Programmable Power Supply）機能を搭載することができます。

USB PD2.0 vs USB PD3.0

QC(Quick Charge)とは

Qualcomm®が開発した急速充電技術Quick Charge™（QC）は、すべてのAndroid携帯電話でサポートされており、SnapdragonTMチップセットに搭載されています。SnapdragonTMプロセッサーは、多くの携帯電話をサポートするだけでなく、他ブランドのプロセッサーもサポートしています。　QCテクノロジーの旧バージョンでの充電能力は次の通りです。　QC 1.0は10W以上、QC 2.0は15W以上、QC 3.0は18W以上、QC 3+は18W以上、QC 4は18W（A）/27W（B）以上、QC 4+は18W（A）/27W（B）以上、QC 5は45W以上、に対応しています。

2020年、Qualcomm^®はAndroidスマートフォンの100W以上の急速充電に対応した「Quick Charge™ 5（QC 5）」を発表しました。 その効率は前世代より70％向上し、充電速度は4倍になり、5分以内に0％から50％まで充電することが可能です。　また、Qualcomm^® Charge Power Intelligent Identification技術により、最高の電力
変換転送効率でバッテリーに最適な条件で安全に充電することで、
デバイスのバッテリー寿命を延ばすことができます。

また、QC 5は従来のQC 4+、QC 4、QC 3、QC 2と互換性があるだけでなく、USB Type-CプロトコルなどのUSB規格に対応しているので、他の機器への拡張が可能です。

QC4+ vs. QC5

GRLはUSB-IFとQualcommから認定された認証ラボで、USB PDやQC（Quick Charge）等の認証試験を行っています。　USB-IFやQualcommのロイヤルパートナーとして、技術ニュース情報をいち早く提供し、問題が自発生した場合は、専門テストチームがお客様の問題解決をサポートします。

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USB、USB-C®、USB Type-C®、USB-IFは、USB Implementers Forumの登録商標です。
QualcommおよびQuick Charge™は、Qualcomm Incorporatedの登録商標です。

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