【入門】USB-C PD評価における電子負荷の使い方

USB-C Power Delivery（USB-C PD）は、最大240Wまでの給電を制御できる規格であり、スマートフォン・ノートPC・周辺機器など幅広い電源に使用されている。電子負荷を使うことで、USB-C PD電源の性能を安全かつ正確に評価できる。

USB-C PD 評価で電子負荷が必要な理由

USB-C PD電源は、ただ電圧を出すだけでなく、複数の電圧・電力プロファイルを切り替える必要がある。
電子負荷を使用することで、次の評価が可能となる。

・PDの各電圧プロファイル（5V／9V／15V／20V）の確認
・電流供給能力のテスト
・過電流保護（OCP）の検証
・電圧安定度・リップルの評価
・過渡応答特性（負荷変動時の動作）の確認

USB電源の品質を総合的に評価できる。

必要な機材

USB-C PD評価では、次の機材が一般的に必要となる。

・電子負荷（USBテストに対応したモデル）
・USB-C PDトリガー（電圧プロファイル切替用）
・オシロスコープ（リップル・過渡応答測定用）
・USB-Cテストケーブル

電子負荷内蔵のPDトリガー機能があるモデルなら、外部トリガーが不要になる場合もある。

USB-C PD評価の手順

1. 電源と電子負荷をUSB-Cで接続する
PDトリガーを介して接続することで、電圧を切り替えられる。

2. 電圧プロファイルを選択する
対応する電圧例
・5V
・9V
・12V
・15V
・20V
・28V／36V／48V（PD3.1）

電子負荷やトリガーで電圧を切り替えられる。

3. 定電流（CC）モードで負荷を設定する
例：5V・3A → 9V・2A → 20V・5A
USB PD電源が各条件で正しく供給できるか確認する。

4. 電源の電圧安定度を確認する
・設定電圧からどれだけズレるか
・温度による変動
・負荷によるドロップ

電子負荷は電流を一定に保つため、電圧変動を測るのに適している。

5. OCP（過電流保護）の確認
設定電流を徐々に増やし、OCPが正しく作動するかを評価する。

6. 過渡応答を測定する
負荷を急激に変化させ（ステップ負荷）、オシロスコープで以下を確認する。

・電圧ディップ
・オーバーシュート
・回復時間
・リンギングの有無

USB PD電源の品質評価では特に重要な試験である。

USB-C PD の注意点

USB-C PDの評価では、次の点に注意する必要がある。

・E-markerケーブルが必要な場合がある（高出力時）
・PDトリガーの設定が誤っていると電圧が上がらない
・電源の最大W数を超えないように負荷を調整する
・PD3.1（最大240W）は高出力のため電子負荷の定格を超えないよう注意

安全に試験を行うためには、仕様に合わせた電子負荷を使用することが重要である。

まとめ

電子負荷を使用することで、USB-C PD電源の電圧プロファイル、電流能力、OCP、電圧安定度、過渡応答などを総合的に評価できる。USB PDは電源としての使用範囲が広がっており、電子負荷はPD電源の品質評価に欠かせない重要な測定器となっている。