USB電圧・電流計

USB電圧・電流計の電流検出抵抗は100mΩもある。
1A流すと100mVの電圧降下になり、少々大きい。

しかも＋側だけに抵抗が入っているのでAnkerのVoltageBoostは機能しない。
この手の電流計だと内部抵抗ゼロというわけにはいかないので致し方ない。
高級な？電流計だと見かけ上の内部抵抗がゼロ(OPAmpで電流を吸収したり、ホール素子を使う)のものもある。
これまでの実験では条件を一定にと言う事で100mΩの抵抗を我慢したわけで、これを外せばもう少し電流は増えるはずだ。

電圧計は負荷側に入っている。
従って1Aの電流を流すと100mV下がった後の電圧を表示している。

USBケーブルの多くはAWG28程度の線が使用されている。
AWG28は213mΩ/mの抵抗値を持ち、許容電流は1.4A〜3.5Aとされる。
仕上げがPTFEなどだと耐熱性があるので3.5Aを許容できるようだが、ビニル被覆の場合は1.4Aなのだとか。
2A対応などと書かれたUSBケーブルはおそらくAWG26(134mΩ/m 2.2A)、2.4A対応だとAWG25(106mΩ/m 2.7A)かAWG24(84mΩ/m 3.5A)だろう。
ちなみにAWG28は導体外形0.32mm、AWG24は0.5105mmと規定される。

AWG28の線を1m使うと往復で426mΩとなり、1A流した時の電圧降下は0.426Vだ。
AWG26でも電圧降下は0.268Vになる。

0.5Aの電流を流し、負荷端の電圧で4.75Vを確保するためには線の抵抗は500mΩ以内でなければならない。
AWG28の線を使った1mのUSBケーブルはこの規格を満たす事になる。
所がUSB給電を考えた場合、更には1A以上の電流を流そうとした場合は従来のUSBケーブルの規格では抵抗が多すぎる。

充電を意識したケーブルでは電源線をAWG24,信号線をAWG30にしたものがある。
一方で給電に対して記載のないケーブルでは電源線、信号線共にAWG30となっている。

AWG20を使ったと謳われるケーブルもある。
AWG20って導体外形で約0.8mmと太いものだ。