スマホの爆発を防止できるか? GoogleによるUSB-Cの新規格|ギズモード・ジャパン この記事

まずタイトルおかしいよね。。USB-C の新規格の話なんてどこにもない。Android の互換性定義の話。

それはともかく

Type-Cデバイスは、Type-Cレジスター基準に則って1.5Aと3.0Aのチャージャーを識別し、電流アドバタイズメントの違いを検知しなければなりません。

つまり、どれだけの電流が流れ込んでいるかをUSB-Cデバイスは検知しなければならないということです。

http://www.gizmodo.jp/2016/11/google-usb-c-recommend.html

って書いてあってげんなりする。

デバイスが検知しなければならないのは、充電器の供給容量(最大電流)であって、流れ込んでくる電流量ではない (バッテリ充電回路で電流制御はしているだろうが、それは USB Type-C の抵抗設定とは関係ない)。

「流れ込んでくる電流量」って言い方がなんか変。デバイスにとって自分に流れる電流量は自分のことなので、こんな他人事みたいな言い方だと違和感がある。充電器はデバイスが消費するだけの電流を供給するだけで、別に無理矢理デバイスに電流を押しこんだりしない。

ここの「チャージャーを識別する」ってのがどういうことを意図しているかというと、充電器が供給容量を超えた電流をデバイスが使おうとすると、充電器にとっては過負荷になり最悪発火するからちゃんとしてくれってこと。あくまで充電器の過負荷に対する問題であって、これはデバイスの発火の話ではない。

Android 7.0 CDD の原文

ところで CDD の原文か以下のようになっている。

Type-C devices MUST detect 1.5A and 3.0A chargers per the Type-C resistor standard and it must detect changes in the advertisement.

Android 7.0 CDD

訳がまず明らかにおかしい。。「Type-C デバイスは、Type-C 抵抗標準によって 1.5A と 3.0A の充電器を識別し、またその通知の変更を検知できなければならない」ぐらいかな?


そういえばと思い Google Translate で試したけどこっちのほうが優秀だ。

タイプCのデバイスは、タイプCの抵抗規格ごとに1.5Aと3.0Aのチャージャを検出しなければならず、広告の変化を検出する必要があります。

備考:USB Type-C のスペック

ちゃんと調べたことがなかったので改めて調べてみた。USB Type-C Specification Release 1.2.pdf の 4.6.2.1 USB Type-C Current あたりかな。

Source はチャージャ側のこと。Sink は基本的にデバイス側のこと。

  • Type-C では CC pin を使って、電源の供給量を通知する
  • 電流量には3種類定義されている
    • Default (500mA for USB 2.0 / 900mA for USB 3.1)
    • 1.5A
    • 3.0A
  • 1.5A や 3.0A を使うデバイスは CC ピンをモニタして消費電流を調整しなければならない (ただし USB PD の接続が確立されている場合はモニタする必要はない)
  • 充電側はデバイス側が過剰に電流消費している場合に自身を保護すること (保護回路をつけろってこと)

CC ピンの回路

Source 側は Rp でプルアップ、Sink 側の Rd でプルダウンしている。それぞれ必要な値は表になっている。

でもって、Sink 側はどのようにして供給電流量を判別するかといえば、Rp と Rd で分圧された部分の電圧を見ろと書いてあり、表になっている。

ためしに Rp=56kΩ Rd=5.1kΩ で計算してみると vRd は 0.42V で、vRd-USB の範囲に入る。同じように Rp=22kΩ Rd=5.1kΩだと0.94V で v-Rd-1.5、Rp=10kΩ Rd=5.1kΩ で 1.56V で vRd-3.0。

変換ケーブルについて

変換ケーブルでは CC ピンは常に 56kΩ でプルアップされなければならない。つまり Default にしとけってこと。

Default は 500mA for USB 2.0 / 900mA for USB 3.1 ってことになっているが、今まで使われてきた USB-BC も有効なため D+/D- を 200Ω でショートするアレとかで 1.5A まで流せる。

ref

Type-C の規格。zip で全部落とさないと見れない。面倒ですね。

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最近はできるだけチップ部品を買うようにしている。特に抵抗やキャパシタではチップ部品のメリットが極めて多いように思うからだ。

  • 小さいので保管に困らない
    • 抵抗+キャパシタをリード品で一通り保有すると結構な体積になるけど、チップ部品ならそうでもない
  • リードが必要ならつければいい
    • チップ部品にリードをはんだ付けしたらリード付きにできる。そう考えるとリード品を保有する必要が全くない。
  • 実装面積が小さい
    • 小さいは正義
  • 単価が安い
    • 一通り50個ぐらいずつ買ってもたいした金額にはならない

かつて買ったリード抵抗とかはまだいっぱいあって、もったいなくて捨てれているわけではない。日本の家は狭いので保有コストを考えると「小さい」ことはとにかく正義。

抵抗もキャパシタも基本的に 1608 サイズで買っている。このサイズが手はんだがストレスなく行える限界かなという気がしているからだ。

チップ部品は慣れるとリード品よりも楽。なぜかというといちいちリードをフォーミングする必要がないのと、コテ先をあてやすいのと、はんだ付けしたあとにいちいちリードをカットする必要もないから。

買ってるもの

抵抗: E24系 0〜1M + 2M ±1%

1Ω〜910kΩまで E24 系で全て買っている。これで144種類。これに加え、0Ω、1M、2M を買ってる。あとは必要に応じて買ってる。

現実的には E24 系でもほぼ使わない値はあるけど、いざ必要なときにないのが一番ムカつくのでとにかくこの系列は全部買うというようにした。E24 は誤差5%が目安ってことになってるけど、1%品を使いたいケースが割とあるので1%で統一してる。

  • 1R0 (1Ω) 24
  • 100 (10Ω) 24
  • 101 (100Ω) 24
  • 102 (1kΩ) 24
  • 103 (10kΩ) 24
  • 104 (100kΩ) 24

キャパシタ: E12系 1pF〜10μF ±10% MLCC X5R X7R 特性

積層セラミック(無極性)のもの。耐圧は最低でも 6.3V あるものを買ってる。ただし耐圧必要なところはチップコン使わないつもり。耐圧はあとから調べようがないので、できるだけ 50V のものを買いたいが、容量によっては難しい。

  • 1pF 12
  • 10pF 12
  • 100pF 12
  • 1000pF 12
  • 10000pF (0.01uF) 12
  • 0.1uF 12
  • 1uF 12
  • 10uF 12

整理方法

AideTek BOX-ALL パーツケース チップ抵抗 チップコンデンサ 144値を確実に整理収納 専用ラベルシール付 -

4.0 / 5.0

このボックスにできるだけ入れるようにしてみた。横12縦が上下6ずつ、合計144区切りで蓋がついてる。

12の倍数ってのがキモで、E12 や E24 で収めると綺麗に揃えることができる。便利。

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ボタン形状的にはマークは入れなくてもいいんだけど、入れたほうが風流。