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2018年10月7日日曜日

ワイヤレス充電のQi1.2やクイックチャージのQC2.0/QC3.0、対応ACアダプタはメーカーが大出力を謳っているけど、充電時は実際に大出力が出てるの?

こんばんは
ガジェTwoです!

前回、GalaxyS9+の液晶保護フィルムについてご紹介しましたが、S9+が急速充電規格のQC3.0やUSB PDに対応しているという事なので、ガラスフィルムと一緒にQC3.0用のACアダプタもポチってみました。

到着したACアダプタの動作確認をして際、出力表示に記載されているのは実際に出てるのかな(´・ω・`)?と思いました。

なので今回、GalaxyS9+ SCV39(SC-03K)とXperiaXZ2 SOV37にポチったACアダプタを使用して、実際の充電時の出力(特に電流)をテストしてみたいと思います。


eye_82




そういえば、Qi充電器やUSB充電器を選ぶ際、商品を見てみると良くメーカーが最大●倍、●分間で充電可能とか謳っていますよね。

たしかに、時間的に計測してあるのは早くはなっていますが・・・

でも、実際に●倍の速さで充電出来たためしが無いような?( ・`ω・´;)


しかし、QC3.0やUSB PDは新しい規格ですので、きっと本当に早く充電出来るんだろうと期待してます!




QCやQiって何?

まず、「QC=Quick Charge」とはなにかですが・・・


・高速充電が可能なQuick Charge

Quick Charge(クイックチャージ)とは、米国Qualcomm(クアルコム)社が開発したスマートフォン・タブレットを高速で充電できる規格です。通常のUSB充電よりも速く充電でき、例えばQuick Charge 2.0(※)充電規格であれば、USB充電の約3倍も速くスマートフォンのフル充電ができます。
通常のUSB充電では5V電圧を使用しますが、Quick Charge 2.0充電規格の場合は、5V/9V/12V/20Vの4段階の電圧を使用しています。通常の5Vよりも大きい電圧を使って充電できるので、急速充電が可能となります。
使用する電圧は、充電器が自動でスマートフォンの対応・非対応を判別するため、面倒な設定をする必要はありません。例えば、Apple iPhone・iPadなどのQuick Chargeに対応していないスマートフォン・タブレットを充電器に接続する場合は、通常通り5V電圧を使用してUSB充電を行います。
※Quick Charge 2.0のことをドコモでは「急速充電2」と呼んでいますが、仕様は全く同じです。


という様に、USB充電時の入出力を決めた規格となります。

現在QCは、QC1.0~QC4まで規格化されており「QC4=QC PD」で互換動作します。

なお、USB PDはパソコンと周辺機器をつなぐ際の電源供給規格ですが、QC3.0自体とは互換性がなく、パソコン側でUSB PD対応のUSB3.1インターフェイスやプロファイル等が必要となります。

・QC出力一覧

名称電圧電流最大出力
QC1.05V2A10W
QC2.05V/9V/12V3A/2A/1.67A18W
QC3.03.6-20V(200mV単位で変動)2.6A/4.6A18W
QC43.6-20V(200mV単位で変動/QC動作時)
5V/9V(USB-PD動作時)
3-11V(20mV刻み/USB-PD3.0 PPS動作時)
2.6A/4.6A(QC動作時)
3A(USB-PD動作時)
1-3A(50mA刻み/USB-PD3.0 PPS動作時)
18W(QC動作時)
27W(USB-PD動作時)



次に「Qi」とはなにか?ですが、


ワイヤレス給電とは

ワイヤレス給電とは、その名の通りワイヤレスで電力を伝送する技術です。例えばQi規格で利用される電磁誘導方式は、これまでの電源ケーブルをスマートフォンに差し込む充電方式と異なり、「送電側 (=充電器) のコイルに交流電流を流すことで磁束が発生し、その磁束が受電側 (=スマートフォン) のコイルに結合することで誘導電流が流れる」という電磁誘導の原理を用いて充電を行います (図1) 。

このため、充電器では直流を交流に変換するためのインバーターや、磁束を発生させるためのコイルが新たに必要となります。また、スマートフォンでは磁束を受け取るためのコイルや、交流を直流に変換するための整流回路が必要となります。

QC3.0_ACadapter_00

図1: 電磁誘導方式のワイヤレス給電


というように、Qiはワイヤレス給電の出力規格となります。

現在使われているのは「Qi1.2」で、売られているのは最大出力10~15Wのものが多いと思います。

・Qi出力一覧

名称最大出力
QC1.05W
QC1.15W
QC1.215W(将来的には120W?)


今回テストする機材

今回テストする機材は次の通りですが、時間があれば随時増やすかもしれません。

●スマホ

  • GalaxyS9+ SCV39:QC3.0、USB-PD対応
  • XperiaXZ2 SOV37:QC3.0対応

QuickCharge Device Finder:Qualcomm


●アダプタやケーブル類

  • 中華製QC3.0対応アダプタ:AR-QC-03

※入力:AC100-240V/0.5A/50-60Hz、出力1:DC5.0V/4.8A、出力2:DC5.0V/2.4A、DC9V/1.8A、DC12V/1.5A
※中華製ACアダプタで形や出力が似ているのは、中身は同じでガワだけ変えた物が多いと思われます。

QC3.0_ACadapter_01


  • ドコモ純正アダプタ:ACアダプタ04(microUSB)

※入力:AC100-240V/0.22A/50-60Hz、出力:DC5.0V/1.8A

QC3.0_ACadapter_03


  • エレコム フラット型USB充電器:MPA-ACMBC154(microUSB)

※入力:AC100-240V/0.3A/50-60Hz、出力:DC5.0V/1.8A

QC3.0_ACadapter_04


  • Xingmeng Qi急速ワイヤレス充電器:Fast Wireless Charging Stand(microUSB)

※入力:DC5.0V/2A、DC9.0V/1.8A、出力:10W
※中華製ワイヤレス充電器も形や出力が似ているのは、中身は同じでガワだけ変えた物が多いと思われます。

QC3.0_ACadapter_02


  • 100均セリア:microUSB → USB Type-C 変換アダプタ
  • 100均セリア:USB Type-A → microUSB ケーブル
  • 100均セリア:USB Type-A → USB Type-C ケーブル

※USB2.0/3A出力対応/データ+充電対応/ケーブル長:約50cm

QC3.0_ACadapter_05


●テスト用アプリ

本来はUSB直結タイプの電流電圧テスターを使用して厳密にテストしたい所です。

が、今回は疑問解消の為に気軽にテストを行うだけですので、Googleplayにあるアプリで代用します。

Ampere - Google Play のアプリ

Did you ever felt, that one Charger/USB cable set charges your device really fast and the other not? Now, you can prove this with Ampere. Measure the charging and discharging current of your battery.


このアプリを使用すると、次のようにリアルタイムに本体側の電流値や充電方法、本体温度、バッテリーの電圧等を表示してくれるので便利です。

QC3.0_ACadapter_06


ちなみに、このアプリで表示している電流や電圧はACアダプタの出力をそのまま表している訳では無いので注意です。

USBコネクタから入力された電源は各種コンバーター(昇降圧/整流)や制御基板を通り、バッテリーに入力されますが、USB電源より低い電圧から見て表示されるのはバッテリーデータだと思います。

おそらく下図あたりなのでは??と思いますが、ぶっちゃけ詳しくないので分かりませんw

QC3.0_ACadapter_07


では実際にテストしてみよう(Qi充電器+ACアダプタの組合せ)

今回はテストが分かりやすいように動画を撮影して、Youtubeにアップロードしてみました!

調べながら初めてアップロードしてみましたが、動画編集するのって結構面倒くさいものなんですね・・・(´・ω・`;)



①パソコンのUSB2.0/3.0コネクタからの充電

まず最初はパソコンのUSBコネクタからの出力をチェックしてみます。

ちなみにUSB2.0のバスパワー出力は5V/500mAですが、USB3.0は5V/900mAの出力が可能です。
ただし、下位互換性もあるのでUSB2.0機器やケーブルで接続された場合は5V/500mAになります。

・SCV39(SC-03K):USB2.0


・SCV39(SC-03K):USB3.0


・SOV37:USB3.0


USB2.0のケーブルを使用していますので、バスパワー出力で考えると妥当な値ですね。



②Qi充電器(In:5V/2A, 9V/1.8A/Out:10W)+エレコム製ACアダプタ(5V/1.8A)

次はQiワイヤレス給電とUSB2.0のエレコム製ACアダプタの組み合わせです。

・SCV39(SC-03K)


・SOV37


SOV37は電流が少ないですね・・・

SCV39(SC-03K)と比較して約1/3ほど低いのはいかがなものでしょうか。

ちまたでXperiaの充電が遅いと言われてるのは本当みたいですね(^_^;)



③Qi充電器(In:5V/2A, 9V/1.8A/Out:10W)+ドコモACアダプタ(5V/1.8A)

次はドコモのACアダプタを使用します。

・SCV39(SC-03K)


・SOV37


エレコム製と同様のスペックなので、出力も同じようなものですね。

ワイヤレス給電の場合は、充電アダプタ側では直流 → 交流、スマホ側では交流 → 直流(5V?)に変換しているので電圧電流を一概に言えませんが、仮に直流(5V?)に変換した場合でも「5V x 900mA = 4.5W」程度と仕様にある10W出力の半分位しか充電されていないことになります。

つかSOV37・・・。



④Qi充電器(In:5V/2A, 9V/1.8A/Out:10W)+中華製ACアダプタ(5V/4.8A)

次はいよいよ中華製ACアダプタの出番です。

まずは通常の5V出力コネクタをテストしてみます。

1ポート辺り2.1Aで、2ポート合わせてMAX4.8Aと記載されているので、エレコムやドコモのACアダプタより強力に充電できそうですね。

・SCV39(SC-03K)


・SOV37


・・・おーい(; ・`д・´)

PCののUSBコネクタと刺し間違えたかな??ってぐらい出力が弱すぎ!

1ポート2.1Aの約1/5ってどんだけやねんっ!


ただ、PCのUSBコネクタと同様の出力なので、もしかしたらQi充電器との相性のためにACアダプタがUSB2.0出力と判断している可能性も・・・?



⑤Qi充電器(In:5V/2A, 9V/1.8A/Out:10W)+中華製ACアダプタ(QC3.0:DC5.0V/2.4A、DC9V/1.8A、DC12V/1.5A)

前項の5V出力は散々な結果ですが、次はQC3.0をテストしてみたいと思います。

中華製なので少々不安がよぎる・・・。

・SCV39(SC-03K)


・SOV37


おおっ!(゚∀゚)
今回はちゃんと出力が出てる!

QC3.0出力の半分程度ですが、前項の出力に比べればかなり貢献しています。

ただ、ワイヤレス給電はどうしても入出力経路でロスが出てしまうので、致し方ない結果なのかもしれませんが、せめて10W近くまでの出力はほしいところです。


てか、SOV37の充電量低すぎじゃね!?

バッテリー設定に「いたわり充電」という項目があったので"OFF"にしてみても変わらず・・・(;・∀・)


USB Type-Cケーブル接続ではどうかな?(USB Type-Cケーブル+ACアダプタの組合せ)

次はQi充電器という抵抗を挟まず、USB Type-Cケーブル(またはmicroUSBケーブル+USB Type-C変換コネクタ)でのテストです。



①microUSBケーブル+USB Type-C変換コネクタ+エレコム製ACアダプタ(5V/1.8A)

・SCV39(SC-03K)


・SOV37


おっ!今回はUSBケーブル直挿しなので、しっかりと結果が出ていますね(*´ω`*)

SCV39(SC-03K)はACアダプタの出力MAXで充電していますw

SOV37の方は安全マージンをとった出力?ですが、ワイヤレス給電に比べて十分な充電量です。



②microUSBケーブル+USB Type-C変換コネクタ+ドコモACアダプタ(5V/1.8A)

次はドコモのACアダプタでのテストです。

・SCV39(SC-03K)


・SOV37


こちらもエレコム製ACアダプタと同様な出力でしっかりと充電されていますね。



③USB Type-Cケーブル+中華製ACアダプタ(5V/4.8A)

次は中華製ACアダプタの5V出力です。

Qi充電器との組合せでは相性?でダメダメな出力でしたが、USBケーブル直ざしなら結果が残せるだろうと期待したいです(´・ω・`)

・SCV39(SC-03K)


・SOV37


アカン・・・ゴミやわ(;´Д`)

100均に売ってあるACアダプタと同程度の出力だわ・・・。

もしかしてQC3.0のポート含めての2.1Aなの?(;´∀`)



④USB Type-Cケーブル+中華製ACアダプタ(QC3.0:DC5.0V/2.4A、DC9V/1.8A、DC12V/1.5A)

最後は中華製ACアダプタのQC3.0ポートのテストです。

5V出力はダメダメでしたが、QC3.0ポートはQi充電器と組合せでトップだったので、こちらは大丈夫なのかなと思います(´・ω・`)


・SCV39(SC-03K)


・SOV37


うおおおぉー!!

こちらのポートはすっごく良く出ていますねっ(*´艸`*)

特にSCV39(SC-03K)の方なんかACアダプタの最大出力以上にでちゃってますよっ(ノ´∀`*)


・・・って、あれ?
これ出力がデカすぎなんじゃね!?(;^ω^)

最大出力以上が続くと機器の故障につながるのでは・・・・(汗)


番外編

手元にドコモのガラケー用充電器「FOMA ACアダプタ02」と「FOMA-microUSB変換アダプタ」を持っていたのを思い出したので、こちらもテストしてみたいと思います。

QC3.0_ACadapter_09


入力は「AC100-240C/0.12A/50-60Hz」、出力は「DC5.4V/700mA」となります。

QC3.0_ACadapter_10


組合せは「ACアダプタ02+FOMA-microUSB変換アダプタ+microUSB → USB Type-C 変換アダプタ」です。

QC3.0_ACadapter_08



結果は・・・・

QC3.0_ACadapter_11


う~ん、これでも十分な充電量になっていますね・・・(^_^;)


まとめ

中華製ACアダプタの凸凹出力には目を見張るものがありましたが、QC3.0の出力テストを行った限りは嘘偽りは無さそうですね(*´∀`*)

ただ、出力的にはACアダプタで充電するより、Qi充電器で充電したほうが発熱が少なく、またゆっくり充電できるので、電池寿命を考えた場合はQiが良さそうな気がしました。


以上、QiとQC3.0での充電比較テストでした。


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