この記事では[Demystifying USB Type-C® & Power Delivery: Compliance with EU RED & IEC 62368-1]のウェビナーの要約です。当社のニュースレターに登録し、またはLinkedInをフォローし、GRLの次のウェビナーや記事などの情報を得ましょう。
欧州連合（EU）理事会が共通充電器指令2022/2380を決定したことで小型電子機器のメーカーやOEMは2024年12月28日までにUSB-Cポートの搭載を義務付けられます。この指令は域内で販売する前にUSB-Cポートを搭載することを電子機器に義務付けるもので2026年4月にはノートパソコンにも適用されます。
IEC 62368-1とEU REDとは？
USB Power Delivery（PD）のUSB Type-C®コネクタ経由での240Wという高い電力レベルは国際電気標準会議（IEC 62368-1）への準拠を必要とする新たな安全上での課題をもたらします。この電気安全規格はオーディオ、ビデオ、ICT機器に適用され、通常時と異常時の両方で安全要件が満たされることを保証します。
IEC 62368-1は、世界的に遵守されており、ソースを分類し、それに応じてセーフガードを規定しています。この規格は、製品設計者が安全原則を設計プロセスに組み込むのに役立ちます。USB PDとType-C®の危険は、感電と火災の危険を含むが、この規格ではカバーされていない。IEC 61784-3の要件を満たすには機能安全に関する追加評価が必要です。
EU REDはEU無線設備指令（EU RED）に準拠しなければならない製造業者を指します。
USB PD 3.1とUSB Type-C®が有線充電のデファクト規格である理由
USB Type-C®コネクタのリバーシブルでユーザーフレンドリーな設計により、ホストとペリフェラルの両方向で電力を供給することができます。さらに、拡張電力範囲（EPR）として知られる100Wから240WまでのUSB Type-C®ポート上のサポートされる電力範囲に加えて、USB 3.1 Gen2およびUSB4との互換性により、USB Type-C®はすでに持っているデバイスでより高速なデータ転送をサポートすることができます。とはいえ、100Wを超える電力転送にはEPR対応のソース、シンク、ケーブルが必要であることに注意する必要がある。電源（PS3）に分類されるUSB Type-C® EPRは、適切な機器とプロトコルの安全対策がなければ、発火の危険性があります。
さらに、USB PD 3.1では、既存の固定電圧およびプログラマブル電源（PPS）モードに加え、調整可能電圧供給（AVS）が導入されています。AVSは、デバイスが特定の電力要件に基づいて電圧レベルを動的に調整できるようにすることで、電力供給を最適化し、エネルギーの浪費を最小限に抑えます。その多用途性と高い電力供給能力は、EU REDやIEC 62368-1などの新規制要件に加え、将来発生する可能性のあるコンプライアンス要件にも準拠しています。
充電モードと電力プロファイルの詳細についてはウェビナーをダウンロードしてください。
USB-IFコンプライアンス・テストに関する推奨事項
製品の機能性、デバイス間の互換性を確保し、潜在的な安全性に対するリスクを最小限に抑えるため、USB-IFコンプライアンステストの実施を強く推奨します。このため、メーカーやOEMは最新の仕様に従ってプロトコル、タイミング、電力を検証する必要があります。最高のユーザーエクスペリエンスを保証するために、プロトコルとタイミングのエラーは、ハードリセットと100W（SPR）範囲へのフォールバックを要求することで改善することができます。
さらに、火災の危険性を最小限に抑えるため、フェイルセーフのテストも行わなければなりません。また、ターゲットとする市場の仕様に応じて、追加のテストや検証が必要になる場合があることにも注意が必要です。
IEC 62368-1規格では、100Wを超える電源に接続可能なすべてのType-CシンクおよびDRP（Dual Role Power）デバイスは、徹底した機能安全バリデーションを受けなければならない。7.5Wから85Wの電力範囲で動作するデバイスは追加の安全性評価が免除されるが、過電流状態での電力が100Wを超える可能性がある86Wから100Wの範囲のデバイスは評価されなければならない。同様に、電力レベルが常に100Wを超える100W～240Wで動作するデバイスは、追加の機能安全評価を受ける必要があります。
EU REDの要件
EU REDでは有線充電用に設計された無線機器にはEN IEC 62680-1-3:2021仕様に準拠したUSB Type-Cレセプタクルを組み込む必要があります。さらに、USB Type-C®コネクターと同じEN IEC 62680-1-3:2021規格に準拠したケーブルとの互換性も求められます。
EN IEC 62680-1-2:2021仕様に基づくUSB PDの実装は5Vを超える電圧、3Aを超える電流、15Wを超える電力で充電する機器にも適用されます。さらに、そのデバイスは互換性のあるすべての充電デバイスで USB PD の完全な機能を維持する補助充電プロトコルをサポートする必要があります。
メーカーには2つのコンプライアンス・オプションがあります：
- デバイス、コネクタ、ケーブルがUSBインプリメンターズ・フォーラム（USB-IF）またはUSB-IFの認定を受けていること
- GRLなどの独立試験所による相互運用性試験を含むIEC 62680シリーズに沿った試験報告書の取得
USB Type-C® パワーデリバリー・テスターとアナライザー (GRL-USB-PD-C2-EPR)
GRL-USB-PD-C2-EPRはソースとシンクの両方で最大240Wまで対応可能な2つの独立ポートを備えた統合ソリューションで、IEC 61784-3規格の機能安全要件とIEC 62680-1-2規格のUSB PD要件を簡単に満たすことができます。プロトコルエクササイザ、アナライザ、電子負荷、電源、オシロスコープ、マルチメータといった複数の試験機能を統合することで、メーカーは試験セットアップを合理化し、運用効率を高めることができます。GRL-USB-PD-C2-EPRはソースとシンクの両方で最大240Wまで対応可能な2つの独立ポートを備えた統合ソリューションで、IEC 61784-3規格の機能安全要件とIEC 62680-1-2規格のUSB PD要件を簡単に満たすことができます。プロトコルエクササイザ、アナライザ、電子負荷、電源、オシロスコープ、マルチメータといった複数の試験機能を統合することで、メーカーは試験セットアップを合理化し、運用効率を高めることができます。
さらに、環境をシミュレートして、さまざまな状況下での最適なパフォーマンスを保証します。また、C#とPythonによるAPI機能により、開発者は特定の製品要件に合わせたカスタムテストプログラムを作成することができます。つまり、GRL-USB-PD-C2-EPRはコンプライアンスを確保しながら、次世代の技術進歩を促進します。
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