USBの電流量に関して

USB2.0の出力電流は500mAとなっています。
そのため、USB給電ができるデジカメやビデオカメラには、
1A～1.5A程度の出力電流のUSBのACアダプターが付属しており、
マニュアルには、PC接続よりも、ACアダプターを使った方が
2倍程度速く充電することができます、と記載されているのをよく見かけます。

ところで、出力電流の違いが充電速度に影響を与えるのはなぜなのでしょうか？
USBの電圧は5Vと決まっているため、
充電池側の抵抗が10Ωであったとすると、電流は500mAになります。
これは、PC接続であっても、ACアダプターであっても変わらない電流値となります。

もし、充電池側の抵抗が5Ωであったとすると、電流は1Aになります。
このような大きな負荷にPCのUSBを接続すると、
PCが不安定になるかクラッシュしてしまうはずです。
そのため、10Ω以上の抵抗値となっているはずなのですが、
それではACアダプターを使っても充電速度に違いは見られないのではないでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： asciiz 回答日時： 2013/07/19 20:58

電子機器は、単なる抵抗素子ではありません。

USB機器の電源/GNDライン間の抵抗を測定すると、普通は無限大となります。
ですので、「抵抗で考えると何Ω」という考え方自体がおかしいです。

そして、USBポート(の電力ライン)、及びACアダプタの「何mA」というのは、常にその規格mAまで流しているのではなく、「最大、何mAまで供給可能」と言うことを表しています。

定格電圧での出力において、機器が使う電流が指定mAまでであったなら、安定して使えることを保証します、ということです。

もし、供給能力を超えた電流を勝手に使われた場合、適正な供給電圧を保てなくなり、そのことにより結局繋がっている機器も動作しなくなってしまいます。
ですので、繋がっている機器は、接続先を認識して、使用する電流量を調整しているんです。

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例えば、スマホをパソコンのUSBポートに繋いだときは、スマホ自身が「USBに接続された」と言うことを認識し、「USBなら、(500mAまでしか無理だから)500mA使おう」ということになります。
そうして、5V・500mAの電力のみを使用し、充電します。

一方、スマホをACアダプタに接続したときは、それを検出し、「純正のACアダプタなら1000mA使えるな」などと分かっているので、1000mA使って充電しようとしますし、実際にACアダプタからは5V・1000mA等で供給されます。

どちらの場合でも、供給された電力(＝電圧×電流)により、バッテリーの容量(mAh)を満たしていきます。
電圧同じ・電流が2倍なら、電力も2倍ですから、2倍の速度でバッテリーを満たせることになります。

No.1 回答者： shintaro-2 回答日時： 2013/07/19 20:46

>もし、充電池側の抵抗が5Ωであったとすると、電流は1Aになります。

電池に直接接続されていれば、その計算が成り立ちます。
（そもそも、500ｍAはmaxであって、常時それだけ流れるわけでもありません。）

しかし、現実には電池は充電回路を通して充電されるのです。

充電回路が電池に充電する電流を決めていますので、電源の能力が大きくても小さくても関係ありません。


イメージとしては、樽（電池）に水を入れるのに川（USB電源）からバケツ（充電回路）で汲んでいる感じです。
川の水量が少なければバケツを一杯にするのも困難ですが、大きな河川であればバケツ一杯の水を汲むことが可能です。