USB Type-CのPDとは？仕組みを簡単に解説｜会話してから電力を流す理由とPDモジュールについて

はじめに

USB typeCをつかっているとよく聞くPDというワード。正直よくわかっていなかったので調べてみました。

USB Type-Cの「PD（Power Delivery）」とは？

まず、PDは、Power Deliveryの略称です。 PDを簡単に表現すると以下になります。

USB機器同士が通信し、
使う電圧・電流を事前に決めてから電力を流す仕組みのこと

従来のUSBは 5V固定 でしたが、USB Type-C + PDでは5V、9V、12V、15V、20V
最新のPD3.1規格では28V、36V、48Vまでの電圧が使えるようになっています。

なぜUSBなのに電圧が変えられるのか？

① 電源線（VBUS / GND）

こちらも簡単に表現すると、以下になります。

USB Type-Cには、電力を流す線と、話し合うための通信線が明確に分かれているから

Type-Cケーブルの中には、大きく2種類の線があります。

実際に電力が流れる線

実際に電力が流れる線です。5V~48V、最大5Aです

通信線（Configuration Channel：通称CC）

電圧・電流・役割（給電/受電）を話し合う線です。

通信線では何が起きている？

充電器と機器が会話する

機器(PCやPDトリガーモジュール)　：「20Vがほしいです」

PD対応充電器　：「出せます！」

この時点ではまだ電圧は切り替わっていません

ケーブルも会話に参加する（E-marker）

USB Type-Cケーブルの一部にはE-marker（IC） が内蔵されています。
E-markerの役割は、「私は何Aまで安全に流せる」を自己申告することです。

3者の役割を整理する

通信線上で以下のようなやり取りがなされています。

機器：「20V、5Aがほしいです！」
ケーブル：「5Aなら許容です！」
充電器：「20V 5A出します！」

もしケーブルが自己申告に対応していない場合は以下のようになります。
充電器：「ケーブルから応答がない、、3Aまでにしておこう」

なぜ「会話してから電力を流す」設計が必要なのか

会話なしで電力を流すと何が起きる？

• 機器の耐圧を超える
• ケーブルが発熱・溶解
• コネクタ焼損、最悪は発火

USB Type-Cはそれを絶対に起こさない設計になっているわけです。

---

PDではこうしている

1. まず通信線で条件確認
2. 問題なければ電圧を切り替える
3. 不明点があれば安全側に倒す

「分からないなら出さない」

これがPDの基本思想です。

PDトリガーモジュールとは？

このモジュールは以下の役割をしています。

機器の代わりになって、「この電圧を出して」と通信する装置

PD非対応のデバイスにこれをつけておけば、USB-typeCケーブルで安全に給電できます。
たとえば12VのLEDテープへの給電や小型アンプ、DCDCコンバータなどに使えばACアダプタが不要になります。

ケーブルには「PD対応」なんて書いてない

表現として正確なのは 「○W対応ケーブル」 です。

使用条件	ケーブルの要件
9V / 12V / 15V	普通のType-CでOK
20V × 3A（60W）	普通のType-CでOK
20V × 5A（100W）	100W対応（E-marker内蔵）必須

まとめ

電源線と通信線を分けること自体は 普遍的な設計原理です。
USB Type-C + PDはそれを USB規格として徹底的に標準化した結果です。
紹介しているPDトリガーモジュールは電子工作の 汎用電源としてかなり優秀ですのでぜひ触ってみてください。