USB Type-C充電器を作ってみた

こんにちは、ENgelouと申します

普通科の高校生で趣味はパワーエレクトロニクスですが本日はUSB Type-Cについて少し話そうと思います。

USB Type-Cは従来のUSB規格と違って極性がなく、尚且つ双方向20V 5Aまで(USB-PD/USB Power Delivery)給電可能といった非常に素晴らしい特徴を持った規格です。

そんなUSB Type-Cを従来のType-Aのようにスマートフォンやタブレットへの充電出来るような回路を自分なりに考えてみたので少し紹介します。

ピン構成
一応USB Type-Cのピン構成図を紹介します。

↑プラグ

↑レセプタクル

基本的にどちらも上下反転させたピン構成になっていますが、プラグ側の中心部が少し変わっていますね。
これが後に厄介になってくるものです…

沢山ピンがありますが、Type-Cを使って給電させようとするにはCC、CC1、CC2 (CC/Configuration Channel)という端子が回路の重要なポイントになります。

回路図

こんな感じの回路にしました。黒塗りのところは使う端末に応じて適宜調整します。私は56kΩをいれました。
回路の原理として、CC1、CC2の端子の電圧を比べ、低い方の端子のリードリレーのスイッチをONにして、高い方の端子のスイッチをOFFにします。
するとあら不思議、きちんと充電されます。
私はこの回路を応用してさらに10個程FETやC、Rを加えて急速充電器を作りましたが回路公開は控えさせていただきます。

実際の写真です。
ゴツいですね。
このケーブルはアマゾンで、レセプタクルは秋月電子で購入出来ます。

参考にはなりませんが、先程の回路の応用した急速充電器の性能グラフです。

20:00の時に1%だった4000mAhの電池を積んだスマートフォンを1時間充電して、21:00には71%まで充電することが出来ました。
予想充電完了時刻が21:30と表示されているのでおよそ90分でフル充電が出来ます。
結構速い(ような気がします)！！

こんな感じにリレーを使わずにやることも可能です。
予算の都合上、この回路は考えただけで終わりましたが、次に作るときは採用しようと思います。

以上です。
駄文で短文でしたが、最後までありがとうございました。

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