充電ケーブルの影響高速充電効率?

ケーブルゲージ

ゲージはケーブルの品質を直接表します。 AWGが低い（太い）ケーブルは電気の流れに対する抵抗が低く、熱くなりにくい。ほとんどのメーカーがケーブルの太さを表すために使用する一般的な用語は AWG (American Wire Guage) です。ゲージとその効果は次のとおりです。

より高いAWG: AWG が高いワイヤは細くなり、抵抗が大きくなりますが、柔軟性も高くなります。

下限AWG: 導体が太い電線は電気伝導性が高く、発熱が少なく、性能も優れています。唯一の欠点は柔軟性が低いため、使いやすさが低下することです。

ケーブル長さ

USB および Thunderbolt 規格を管理する 2 つの技術組織である Intel と USB-IF は、通常、ケーブル長を 1 m にすることを推奨しています。これは、ケーブル全体の抵抗を下げるためです。ケーブルが長くなると、電力供給、発熱、コスト効率、ケーブル管理に問題が生じます。

USB規格と急速充電の互換性

USB ケーブルが充電パフォーマンスに影響を与える可能性があることがわかったので、安定性を確保するために USB ケーブルと充電器が従わなければならない規格がいくつかあります。

USB規格

USB-IF は、企業グループによって設立された非営利の研究組織です。USB 関連のあらゆる標準規格を管理し、ケーブルや充電器の認証を行っています。最も重要で最新の USB 標準規格は次のとおりです。

標準	力 （マックス）	電圧	現在	最大ケーブル長（パッシブ）
USB 3.2 Gen 2x2	7.5W	5V	1.5A	1メートル
USB4 (バージョン 2)	100W	20V	5A	0.8メートル
USB PD 2.0	100W	20V	5A	2メートル
USB PD 3.1	240W	50V	5A	2メートル

ご覧のとおり、USB PD と USB 4 の 2 つのバージョンがあり、これらは電力供給専用の規格です。これらは電力供給を優先しており、この規格をサポートするケーブルであれば、優れた電力供給機能を備えています。残りの USB 4 と USB 3.1 Gen 2x2 は電力を供給できますが、主にデータ伝送技術を対象としています。

サンダーボルト規格

Thunderbolt インターフェースは Intel が所有しています。同様の USB-C コネクタを使用し、データ転送テクノロジーで優れた電力を供給します。最新の Thunderbolt 4 規格は 100W を供給できます。ただし、USB PD 3.1 は最高の電力供給能力を備えており、ラップトップやモニターの電源供給に最適です。

急速充電技術の説明

急速充電の仕組み

一般的に、高出力の充電器は、スマートフォン、ノートパソコン、タブレット、その他の電子機器をより速く充電します。ただし、高速充電にはいくつかの欠点があります。発熱の問題により、バッテリー寿命が短くなる可能性があります。そのため、適切なバランスを見つけるために、メーカーはさまざまな技術を使用しています。

段階的な充電

• 急速充電: バッテリーの電力が低い初期段階では、充電器は 240W や 100W などの高ワット数を供給します。メーカーの設定に応じて、80% から 90% まで急速に充電します。
• 低速またはトリクル充電: 充電器は低速トリクル充電モードに切り替わり、充電器をゆっくりと 100% まで充電します。この段階は通常、より低速で、発生する熱も少なくなります。

熱放散

バッテリーが効果的に熱を放散させることが重要です。バッテリーに大量の電流が流れると、バッテリーが熱くなり始め、バッテリーが損傷する可能性があります。現在、メーカーはデュアルバッテリーシステム、液体冷却チャンバー、ヒートシンク、金属ケースを使用して、デバイスが効果的に熱を放散できるようにしています。

チャージャーの役​​割

たとえば、最新世代の充電器を考えてみましょう。20W の充電器は、iPhone パッケージの 5W 充電器よりも出力が高いです。20W 充電器では、30 分で携帯電話を 60% 充電できますが、元の充電器では 30 分で 20% しか充電できません。これらの統計は、iPhone 14 シリーズのスマートフォンに関するものです。

しかし、過熱やバッテリーの損傷の問題があります。前述のように、これらの急速充電器はさまざまな段階で充電し、バッテリーを冷却します。同じ 20W 電力充電器は、要件に基づいて 5V/3A、9V/2.22A、および 12V/1.67A 構成を使用してスマートフォンに電力を供給できます。

充電ケーブルと充電器の相互作用

充電プロセスは、充電器が充電を受けるデバイスに接続されると開始されます。ただし、具体的な詳細は複雑です。やり取りの詳細は次のとおりです。

• 充電ケーブル: 充電器がケーブルに電流を流し始めるとすぐに、ケーブルの抵抗が働き始めます。低品質または標準以下のケーブルは抵抗が高くなり、充電器とケーブルのコネクタが熱くなります。

• E-Mark チップセット: Intel および USB-IF の高度な純正認定ケーブルはチップセットを使用しています。チップセットは充電器やデバイスと通信してネゴシエートします。最適な電圧と電力レベルを設定し、充電をより適切に制御し、充電フェーズ間の切り替えを効率化します。

• 端子電圧検出: 充電器は、バッテリーの充電を検出するために端子電圧も使用します。E-Mark チップと通信できなかった古い充電器は、端子電圧のみに依存していました。充電器は、電圧が最適値に達するとバッテリーが充電されたと見なします。ただし、劣化したバッテリーは塩の堆積により最適電圧に達することはなく、少し古くなったバッテリーでは過熱の問題が発生します。

充電ケーブルが充電速度に与える影響

研究事例: 60W ケーブルと 100W 充電器の使用

基本的な考え方は、低電力サポートケーブルを高電力充電器に接続すると何が起こるかを確認することです。充電効率に影響するでしょうか? 見てみましょう:

最新の充電器はデバイスと通信して、供給ワット数やその他の要素を決定します。充電器は、E-Marker チップが搭載されていない限り、ケーブルとインターフェイスしません。この場合、100W 充電器は 60W ケーブルを通じて電力を送り、ワイヤの抵抗に合わせて出力電力を減らします。デバイスが急速充電に 100W を必要とする場合でも、充電器は供給ワット数を低く抑えて、ワイヤの過熱や燃焼などの電気的な危険を回避します。最終的に何が起こるでしょうか? 低品質または低電力のケーブルがボトルネックとなるため、デバイスの充電が遅くなります。

評決： 充電器からの 100W の電力供給に対応できるケーブルを購入してください。急速充電を可能にするには、ケーブルのワット数が充電器と同じかそれ以上である必要があります。そうでない場合、デバイスの充電に非常に長い時間がかかります。

抵抗が電流に与える影響

1回の充電で USB-Cコネクタ には 24 本のピンがあり、そのうち 22 本は 1 本のケーブル内のワイヤに接続されています。これらのワイヤのゲージは、電流を流す能力に直接影響します。前述したように、ゲージが大きいほど良いのですが、柔軟性と抵抗の間にはトレードオフがあります。

電圧降下と関連する考慮事項

USB および Thunderbolt の開発者は、USB 標準セクションで説明されているように、特定のケーブル長を定義しています。超高速データ転送には、電圧降下を最小限に抑えるために非常に短いケーブルが必要であり、サイズが大きくなると電圧降下が大きくなり、電力が低下します。電力は、単に電圧とアンペアの積です。

放熱の問題

前のセクションでは、バッテリーの放熱の問題に焦点を当てました。ただし、ケーブルも放熱の影響を受けます。標準以下のケーブルは熱くなり、最終的には柔軟性が失われる可能性があり、さらには被覆が損傷して内部のワイヤが露出することもあります。さらに損傷するとショックが発生する可能性があります。加熱を最小限に抑えるには、低抵抗のワイヤとコネクタを使用することが重要です。

効率的な充電ケーブルの見分け方

優れた急速充電ケーブルの特徴

ケーブルの動作にどのようなメカニズムが関係しているかがわかったので、優れた急速充電ケーブルの重要な特性を特定できます。

• 長さ： パッシブ設計の高品質ケーブルは最大 2 メートルです。長さが 2 メートルを超えると、技術的には USB または Thunderbolt インターフェイスの仕様を超えます。2 メートル未満のケーブルであれば、適切な電圧と電力伝送が得られます。

• ハウジング/シェル: 高出力伝送によりコネクタが加熱され、ハウジングの温度が上昇する可能性があります。ハウジングが亜鉛合金やアルミニウムなどの材料で構成されている場合は、熱を効率的に大気中に放散します。ケーブルの寿命が延び、触り心地も良くなります。

• 編み込みシース: シースは PVC または編組にすることができます。ナイロン編組ケーブルは、優れた熱伝導性と耐久性を備えているため人気があります。

• 認定チップ: 充電ケーブル内の E-Marker チップは良い指標です。安定した強力な電力伝送を保証します。優れた充電ケーブルでは、Intel または USB-IF 認定の Cypress チップが最も人気があります。

• 保証： 標準以下の充電ケーブルでは保証が付かないことはほとんどありません。ただし、適切な充電ケーブルには必ず保証が付いており、メーカーが製品に自信を持っていることを示しています。

認証とブランド

優良ブランドは、製品ページまたはパッケージに認証と ID を記載しています。ケーブルを探すときは、次の認証を探してください。

USB-IF: USB-IF 組織がケーブルを認証した場合、製造元は仕様に USB-IF 認証 ID を記載します。ID は、USB-IF 公式 Web サイト データベースで検索できます。

UL: Underwriters Laboratories は、配線に欠陥がなく、損傷、感電、火災の影響を受けないことを保証します。

MFi: Apple 認証により、ケーブルが MFi (Made for iPhone/iPad/iPod) であることを保証します。

ユーザーレビューと信頼性

信頼性を確認するためにケーブルのレビューを確認するのも良い方法です。一般的に、レビューでは特定の製品に関する経験が述べられます。購入しようとしているケーブルが、充電に使用する製品に対して良いレビューを得ていることを確認してください。

厳しい使用後にレビューを投稿する人もおり、製品の信頼性を示しています。そのため、さまざまな e コマース Web サイトのレビュー セクションを確認することが常に理想的です。特定の製品のレビューがない場合は、そのブランドの他の製品レビューを確認してください。

おすすめの効率的な急速充電ケーブル

CABLETIME USB 4 ケーブル タイプ C 240W 充電 40Gbps 8K PD 3.1

電源ケーブルとデータケーブルを別々に持ち歩くのは面倒ですか? ケーブルタイム USB 4 ケーブル タイプ C 240W 充電 40Gbps 8K PD 3.1 は、データ転送と超高速充電を実現するオールインワン ソリューションです。ユーザーは、外部 GPU、ハブ、外部ドライブ、モニターを接続したり、充電に使用したりできます。このケーブルは、USB 4 標準が提供できる最高の機能を備えています。主な機能は次のとおりです。

• 強力なPD 3.1（240W）電力供給
• 電源管理用の Intel 認定 Cypress 2103 チップ
• 40Gbpsのデータ転送速度
• 10,000回以上の曲げ寿命
• 亜鉛合金鋼コネクタシェルと編組シース

CABLETIME 90度直角USB C-USB Cケーブル 20Gbps 100W 4K

デバイス間のビデオ、データ、電力伝送に最適なもう1つのケーブルは、 CABLETIME 90度直角USB C-USB Cケーブル 20Gbps 100W 4Kスマートフォンのゲーム用途に最適な、ユニークな 90 度曲げ USB-C コネクタを備えている点も特筆に値します。主な機能は次のとおりです。

• スマートフォン向けDP Altモードディスプレイをサポート
• 100Wタイプ充電能力
• 過電流および過充電保護用のEマーカーチップ
• 4K解像度60Hzサポート
• 32/22AWG 錫メッキ銅コア保護

充電ケーブルの効率をテストする

自宅でケーブルの性能をテストする簡単な方法

自宅でケーブルをテストするのはかなり簡単です。必要なのは高品質の充電器と高品質のケーブルだけです。次の手順に従ってください。

1. まず、デバイスの電池残量が、できれば 10% ～ 15% 程度まで同じ割合で放電されていることを確認します。
2. 次に、高品質のケーブルを接続し、90% に達するまでの時間を記録します。
3. デバイスを使用して、再度 10% ～ 15% まで放電します。
4. 次に、テスト ケーブルを接続し、90% に達するまでの時間を記録します。
5. テストケーブルの充電に時間がかかる場合、そのケーブルは過小評価されています。
6. コネクタを触ってみて、熱く感じたら、これも不良品である可能性があります。
7. ただし、充電時間テストに合格した場合は、ケーブルが標準以下であることを示す物理的な兆候がないか確認してください。
8. 低品質のプラスチックハウジング、PVC シースの破損、緩んだコネクタはすべて、低品質のケーブルの兆候です。

デバイスの充電効率を最大化する

ケーブルの整合性を維持するためのベストプラクティス

ケーブルの性能を維持するには、いくつかの対策が必要になる場合があります。高価な電源ケーブルを所有していて、それを長期間維持したい場合は、ケーブルの完全性を最高レベルに保つための最良の方法をいくつかご紹介します。

• 保管するときは、ケーブルを慎重に大きなループに巻き付けてください。
• 内部の配線やコネクタの損傷を防ぐため、ケーブルを引っ張らないでください。
• コネクタを定期的に掃除し、ケーブルのパッケージに入っているプラ​​スチック製のプロテクターは捨てずに、ケーブルを保管するときに使用してください。
• ケーブルの設計範囲を超える極端な気象条件を避けてください。火気やヒーターから遠ざけてください。
• コネクタに水が少しでも入ると危険です。ケーブルが液体に触れた場合は、ケーブルを乾いた状態に保ってください。

充電ケーブルを交換するタイミング

時間が経つにつれ、ケーブルはワット数を超えて動作すると硬くなる傾向があります。充電時間が長くなり、ケーブルの被覆に目に見える劣化が見られる場合は、充電ケーブルを交換する時期です。損傷したケーブルを使い続けると、充電器に直接影響したり、感電やその他の安全上のリスクにつながる可能性があります。

充電技術の将来動向

EU は、すべての電子機器に標準 USB-C ポートの使用を強制する新しい規制を却下しました。充電ケーブルに対するより標準化されたアプローチが見られるようになるでしょう。USB 4 はすでにインターフェイスを通じて 240W の電力を供給しており、モニター、ラップトップ、省電力 PC、その他多くの機器に電力を供給するのに十分です。

USB-C を通じてより多くの電力を流す競争は、最終的には限界に達します。デバイスの効率が向上し、ケーブルの電力供給能力が向上します。

結論

適切な充電ケーブルを選択することは、高速充電の効率にとって重要です。安定性、安全性、耐久性を確保できます。堅牢なケーブルに投資することで、 USB-Cケーブル 下位互換性があり、E-Marker チップを搭載したものが正しい選択です。標準の Type-C USB コネクタの使用は増加しており、USB 4V2.0 240W の電力容量により、その使用の可能性は無限です。

一言で言えば、常にブランド品や正規品のケーブルを購入してください。資本コストは高くなりますが、長持ちし、保証も付いています。このガイドの重要なポイントは次のとおりです。

• レビューを読んで、定評のあるブランドや本物のブランドを選びましょう。
• パッケージに認証やロゴがあるか確認する
• ケーブルの品質が低いかどうかを目視で確認します。
• USB 4 または Thunderbolt 4 充電ケーブルを購入してください。幅広いデバイスと互換性があります。
• ケーブルの寿命を延ばすには、AWGの低いケーブルを選ぶのが常に良い選択です。
• 幅広い電圧とアンペアの組み合わせを備えた充電器を購入する
• USB充電ケーブルには金属シェルと編組シースが使われているか確認しましょう
• USB充電ケーブルを丁寧にメンテナンスし、保管してください

よくある質問

ケーブルの急速充電はバッテリー寿命を縮めますか?

急速充電ケーブルはバッテリー寿命を縮めることはありませんが、充電器の機能によりバッテリー寿命が縮む可能性があります。ただし、急速充電ケーブルはデバイスのバッテリー寿命を保護することができます。高度な充電ケーブルの E-Mark チップは、電流の流れをサポートされる制限値内に維持し、発熱、過電流、または電力不足を回避します。

急速充電器の欠点は何ですか?

急速充電器の欠点は、電力の流量が高いため、バッテリーの劣化につながる可能性があることです。通常、リチウム バッテリーは、バッテリー内部に塩が形成されるため、徐々に劣化します。これにより、充電能力が低下します。結晶化プロセスは、温度が高いほど速く進行するため、バッテリー寿命が短くなる可能性があります。ただし、最新の急速充電器は、可変電圧とインテリジェント チップによってこの問題に対処しています。

早く充電した方が良いですか、それともゆっくり充電した方が良いですか?

ゆっくり充電すると、放電が早くなります。急速充電機能を備えたデバイスの製造には、常にトレードオフがあります。メーカーは初期段階で急速な電流の流れを許可し、バッテリーの充電が 90% に達すると、充電器は E-Marker チップを通じて電力を下げるよう信号を送ります。