USB給電の基礎知識！ 上手にUSB給電を活用する方法とは

USB給電の基礎知識

USBの主な機能は、電力供給を行う「給電」と機器間でデータのやり取りを行う「データ転送」の2つです。USBでは、「USBバスパワー」と呼ばれる仕様によって給電が行われます。USBバスパワーとは、パソコン本体から接続されたデバイスに電力を直接供給できるというものです。USBケーブルでパソコンとマウスやスマートフォンなどを接続すれば、電源コードや電池を使用することなく給電できます。

USB 1.1や2.0規格では電流500mA、電圧5V、電力2.5Wの供給が行え、USB 5Gbps（USB 3.0/USB 3.1 Gen1/USB 3.2 Gen2）規格になると、電流900mA、電圧5V、電力4.5Wまで供給できます。さらに高速充電を実現する仕様の「USB Battery Charging規格（USB BC）」に対応している場合は、電流1.5A、電圧5V、電力7.5Wまでの供給が可能です。また、スマートフォンやタブレット端末といった製品をパソコンに、データ転送用のUSBケーブルを使用して接続すると、給電と同時にデータの送受信も行える仕様となっています。

高速に給電したい場合はUSB PDがおすすめ

より高速に給電を行いたい方は、2012年に登場したUSBの給電規格「USB PD（Power Delivery）」を活用するのがおすすめです。ここからは、USB PDの特長についてご紹介します。

最大240Wの電力供給

USB PDは、1本のUSBケーブルで最大100Wまでの電力供給に対応しています。これにより、ノートパソコンやディスプレイといった、作動に多くの電力を使うデバイスへの電力供給も可能となりました。最新規格のUSB PD EPR（USB PD 3.1）は240W（48V/5A）まで対応しているので、大型のモニターやゲーミングパソコンのような消費電力が非常に大きい機器にも電力供給が行えます。

また、充電器などの電力供給側と接続デバイスの双方がUSB PDに対応している場合は急速充電を行える点も特長です。USB PDはUSB‐Type-C（TM）に対応した給電規格で、USB‐Type-C（TM）はCCという信号ラインを持っています。USB PD対応の充電器に機器を接続すると、双方で情報のやり取りが行われて充電器側で最適な電力が選択される、というのが急速充電の仕組みです。

同じACアダプタで複数機器への給電が可能

従来の製品においては、電圧差やコネクタ形状の都合で複数のACアダプタを用いる必要がありました。しかしUSB PDは複数の電圧に対応しており、同じアダプタで複数の異なる機器への給電も可能です。USBPD EPRの場合は、5/9/15/20/28/36/48Vの7つの電圧に対応しています。

そのため、使用する機器に応じていくつもコンセントに接続していたACアダプタや電源コードの数を減らすことができます。

USBケーブル1本で全ての機器に対応

USB‐Type-C（TM）はコネクタ形状が統一されていて、上下の区別もありません。異なるコネクタ形状のケーブルを何本も揃える必要はなく、差し込む際も向きを間違えることがなくなります。

また、従来のUSBはホスト側とデバイス側で異なるコネクタを使用していたため、一方通行でしか電力供給を行えませんでした。しかし、USB PD対応のUSB‐Type-C（TM）ケーブルは両側にUSB‐Type-C（TM）端子を使用できるため、双方向に電力供給を行えるという特長もあります。電力条件などによっては「ロールスワップ（役割入れ替え）」機能により、電力を送る側ともらう側の入れ替えも可能です。USB PDの詳細については、以下の記事も併せてご確認ください。

パソコンの電源がオフでもUSB給電を行える場合も

電源の入っているパソコンに接続することで周辺機器への給電が行えるUSBバスパワーですが、設定の変更によって「パソコンの電源が切れている状態」でも給電が可能となる場合があります。ここでは、パソコンの電源が切れていてもUSB給電を可能にするための設定方法を、Windows 11を例にご紹介します。

Windows11における設定の手順

タスクバーの検索窓に「電源プランの編集」と入力し、検索結果に表示された「電源プランの編集」をクリックする
「プラン設定の編集」画面が表示されるので、「詳細な電源設定の変更」をクリックする
「USB設定」⇒「USBのセレクティブ サスペンドの設定」の順番にダブルクリックして、表示された設定を「無効」にして「OK」をクリックする

製品やソフトウェアによっては、設定変更を行っても給電できなかったり、UEFI（BIOS）の設定変更が必要になったりすることもあります。「USB のセレクティブサスペンドの設定」が表示されない場合は設定できません。USB充電の設定を有効にすると、スリープ中や電源を切った状態での消費電力が多くなる点にも注意が必要です。

また、パソコンに外付けHDDを接続している場合は「ハードディスク」の設定変更も同時に行っておくと良いでしょう。上記の方法で「電源オプション」を開き、「ハードディスク」→「次の時間が経過後ハードディスクの電源を切る」の時間を任意に設定すれば完了です。

USB給電を行う際の注意点

USB給電は便利な機能ですが、場合によっては充電がうまく行われない場合があります。USB給電を使用する際に注意したいポイントを覚えておきましょう。

パソコン経由の急速給電は難しい

パソコンにType‐A形状のコネクタに流れている電流はUSB 2.0で500mA（ミリアンペア）、USB 3.2で900mA です。USB‐Type-C（TM）タイプの端子ならType-A形状のコネクタよりも早く充電が行えるものの、出力電流の限られたパソコンから複数の周辺機器に電力を分け与えることになるため、基本的にはコンセントや充電器を使ってできるような急速給電は行えません。

バスパワータイプのUSBハブは消費する電力に注意

近年は、パソコンの周辺機器のほとんどがUSB接続となっています。機器を接続するUSBポートの数が足りず、USBハブが必要になる機会も多いのではないでしょうか。

しかし、1つのUSBポートが供給できる電力は決まっているため、バスパワータイプのUSBハブにたくさんの機器を接続した場合、電力が足りずに接続した全ての機器に電力が供給できない可能性があります。バスパワーのUSBハブを使用する場合は、マウスやキーボード、USBメモリなど、消費電力の少ない機器を接続するようにしましょう。

消費電力が大きい機器を接続したい場合は、ACアダプタから電源供給を受ける「セルフパワー」タイプのUSBハブを活用するのがおすすめです。

「USB給電」に関連するよくある質問

USB給電とは何ですか

USBケーブル経由で、パソコンなどから周辺機器に電力を供給する機能です。スマートフォンの充電やパソコン周辺機器の駆動など、さまざまな用途で使われています。最大240Wの高出力に対応したUSB PDであれば、ノートパソコンなどに電力供給を行うことも可能です。

パソコンのUSBポートの給電能力はどれくらいですか？

パソコンの電源が切れていてもUSB給電はできる？

パソコンの電源が切れていても、設定を変更することでUSB給電を行える場合があります。ただし、対応機種であることや、対応しているUSB端子にケーブルを接続することなど、いくつか条件がある点には注意が必要です。