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どうしてUSBハブを経由するとMacBookに充電できなくなったの?【USB電力テスター】

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MacBookに、USBハブを経由して充電器につないだところ、電力不足で充電できませんでした。

直接、接続したときには充電できていたので、テスターをつないで供給電力の違いを比較してみました。

充電器の対応電圧が低いと、接続する機器が増えると、極端に供給される電力が低下してしまうことがわかりました。

うまく充電できないときには、テスターで電流・電力を測定するとスッキリしますね。

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USB接続できる電圧電流計を用意した

まずは、接続で比較した機器を確認してみます。

USB接続できる電圧電流計を用意しました。

Makerfire USB電圧電流チェッカー N03
Makerfire
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充電電流が正確に測定できるのでバッテリーの状態を知る目安になります。ケーブル、モバイルバッテリー等も、何かおかしいなとモヤモヤしていたものが、数値で出るとスッキリします。

これにつないで、USB充電器の違いで、供給される電力がどう変わるのかを調べます。

接続した機器
  • PC
    A) MacBook Air (2018 13inch)
  • USBハブ
    B) Anker PowerExpand+ 7-in-1 USB-Cメディアハブ
  • USB充電器
    C) Anker PowerPort III mini (USB PD対応 30W)【PowerIQ 3.0 】
    D) Pixel 3付属:18W PD Charger (TC-G1000)
  • USBケーブル
    E) Anker PowerLine III USB-C 2.0 ケーブル 60W USB PD対応
    F) Pixel 3付属:USB-C ケーブル
  • USB電圧電流チェッカー
    G) Makerfire N03

改めて見て気づいたんだけど、Pixel 3に付属されていたUSB充電器も PowerDelivery対応なんだね。

いろいろつなぎ変えてみた

USB充電器の違い、USBハブの有無で、4通り比較してみます。

1)Anker PowerPort III mini

まずは、Anker PowerPort III miniにつないでみます。

(A-)B-C-E(-G)の組み合わせです(MacBook(A)とテスター(G)は共通なので、以下省略)。

USB充電器からは15.8W出力して、MacBookには14.3W給電されています。

2)TC G1000(Pixel 3付属)

次は、TC G1000(Pixel 3付属)につないでみました。B-D-Fのパターンです。

こちらは、充電器からの出力が4.6W、MacBookへの給電が3.1Wです。

充電器から供給される電力が極端に少なくなっています。

1b)ケーブルをPixel 3付属に

ケーブルによる違いを比較するために、Anker PowerPort III mini に Pixel 3付属のケーブルをつないでみました。B-C-Fのパターンです。

USB充電器から15.2W、MacBookへ14.5Wです。今回は、ケーブルによる違いはなさそうです。

Anker PowerLine III USB-C 2.0 ケーブル 60W USB PD対応
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「USB-C 2.0」なので給電は最大60W、データ通信は480Mbpsとなります。100wの給電性能や、映像をモニターに映したいなどといった用途には使えません。そういった場合は、少しお高いですが「USB C 3.1 (Gen 2)」などのケーブルをオススメします。

Pixel 付属のケーブルも、それなりに急速充電対応なんだろうね。

3,4)USBハブを取り除いた場合

USBハブを取り除いて、充電器とMacBookを直接つないだ場合でも、供給電力を確認してみます。

*-C-Eと、*-D-Fのパターンです。

Anker PowerPort III miniは、19.3Wの給電です。TC G1000も17.1Wと十分な給電ですね。

比較まとめ:充電器の電圧が重要

これらの測定結果を表にまとめてみました。

USBハブ充電器ケーブルUSBハブへMacBookへ電圧
1BCE15.8W14.3W19.8V
2BDF4.6W3.1W9.0V
1bBCF15.2W14.5W19.6V
3*CE19.3W19.3V
4*DF17.1W8.9V

まず、USB充電器の商品説明では、給電電力が表記されているものの、重要なのは電圧であることがわかります。1-2, 3-4の比較から、電圧が上がると、給電力が増えることがわかります。

また、USBハブで実際に消費されている電力は、0.7〜1.5Wで、それ自体はそこまで多くありません

1-3、2-4の比較から、同じ電圧でも、USBハブが接続されると、給電力が低下することがわかります。回路の電気抵抗が増えるからですね。特に2-4の比較を見ると、電圧が低いと、極端に給電力が減っています。

1と1bの比較によると、ケーブルは給電力には影響していないことがわかります。

つまり、以上のことから、USBハブを経由することで、MacBookが充電できなくなるのは、電圧が低いと、電流が流れにくくなるためだと考えられます。

充電器から供給される電力が固定されていて、機器ごとに必要電力が消費される、というわけではないのね。

電流や抵抗など、理科の電気回路を思い出しました。

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「USB-C 2.0」なので給電は最大60W、データ通信は480Mbpsとなります。100wの給電性能や、映像をモニターに映したいなどといった用途には使えません。そういった場合は、少しお高いですが「USB C 3.1 (Gen 2)」などのケーブルをオススメします。
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どうしてUSBハブを経由するとMacBookに充電できなくなったの?【USB電力テスター】
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