効率は高いのに発熱が大きいUSB充電器「STABILIST 65W」を分解して確かめる

こんにちは。今日はこちらのUSB充電器を分解レビューしていきたいと思います。STABILISTという、そこまでメジャーではないブランドのUSB充電器です。

これを見つけた経緯ですが、Amazonで何か面白いUSB充電器がないかなと探していたところ、そこそこレビューが高くて、価格も激安とまでは言わないけど、そこそこ安い。しかもクラス最小・最軽量という非常に魅力的なワードが並んでいたので、これは買って分解する必要があると考え入手しました。

先に結果をちょい出しすると、放熱設計の部分で熱が上がりすぎる部分はありますが、充電器としての基本的な性能はかなり高いということは分かっています。使い方を選べばコスパの良い選択肢になると思いますので、興味のある人はぜひ最後まで見ていってください。その前に今日のスポンサーの紹介です。どうぞ。

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外観については、よくある単ポート65WのUSB充電器です。プラグは折りたたみ式です。他の65Wクラスのベストセラーの充電器であるAnker Nano II 65Wと比べると、そのサイズ感が分かりますね。

Amazonの商品ページでクラス最小・最軽量とは言っていますが、これはその製品が発売された2024年の4月頃のデータである点には注意が必要です。実際、2026年現在の65W 1ポートクラスのUSB充電器の最小級は、CIOのNovaPort SOLOⅡ 65Wや、UGREENのNexode Air 65Wですからね。

製品の裏側には、英語で中国のメーカー名のようなものが書いてあります。調べてみると、充電器やUSBケーブルを作っている工場でした。製造の委託先がこの工場であるということかと思います。

USB充電器製品のあるあるですが、工場で売っている出来合いの製品にブランドのラベルを貼って、中国以外の市場で販売するというのがよくあります。ODMなどと呼ばれているものです。

この製品のメーカーがどこまで自分たちで企画や設計をしているかは分かりませんが、製品ページを見ていると、TDKの部品が使われていると書いてありますので、使う部品などについては指定しているのかもしれません。

充電の性能については、PD充電に対応しているほか、PPSにも対応しています。ただ電流値の上限については3.25Aとなっています。たまにPPSで5A流せる充電器などもありますからね。

次は重要な性能指標の1つである電力変換効率の測定を行いました。これはUSB充電器がコンセントからの交流電力を、どれだけ効率よくUSB充電に使う直流電力に変換できるかを示すものです。効率の高いUSB充電器であるほど、充電器内部で発生する電力損失が少なくなり、その結果、発熱も少なくなります。

実際、充電器を使う人のほとんどが気にしない部分ではありますが、この効率の良し悪しが充電器本体のサイズに影響してきますので、実は結構重要な指標です。

こちらが効率測定の結果です。横軸が出力電力、縦軸が電力変換効率です。ここ最近のUSB充電器らしく、効率は全域にわたって高いです。最高効率は20Vのときに92.3%でした。65WクラスのUSB充電器では、効率が91%を超えてくると性能は割と良くて、92%を超えるとかなり良い部類に入ります。

また、よく見ても出力電力が低い領域においても効率は90%を超えています。低負荷な領域でも高効率のUSB充電器は実はあまりないです。珍しいタイプです。

ついでにコンセント電圧が200Vのときの効率測定も行いました。最高効率は93.1%です。かなり良いです。損失カーブも載せておきますので、確認したい人は一時停止でお願いします。

全体的な感想としては、2,980円で購入できるUSB充電器としては、かなりの上位ランクに入るくらいには性能は良いです。

効率測定でかなり結果が良かったので、充電中の温度測定結果もかなり良くなるかと期待していたのですが、予想に反してあまり良くない結果となりました。

まずはサーモグラフィーでの測定結果です。これはフルパワー65Wで90分間連続運転したときの温度です。一番温度が高い部分はUSB端子のある面で、温度は93℃となっています。それ以外の面については70℃台となりました。USB端子面の93℃は明らかに高すぎですが、それ以外の面の70℃台は最近のUSB充電器ではよくある温度です。

サーモグラフィーで測定した温度分布をよく見てみると、温度ムラが大きいので、内部の熱を筐体表面へ均一に逃がすのに失敗している雰囲気があります。

このような小型のUSB充電器では、充電器表面部分による自然対流による放熱はだいたい6割か7割ぐらいあって、残りの3割、4割は放射による放熱です。そのため、もちろん表面温度は避けた方が良いですが、接触温度の規格で定まっている上限ギリギリまで持っていった方が、実は放射による冷却を有効活用できるんですね。

充電器内部に入っている放熱材料は結構いい値段がするんですね。そのためコスト感を見ながら、内部に使う充填材料の量などを調整したりすることもあるそうです。

ちなみに50%負荷の32Wで連続動作したときの温度分布はこちらです。最高温度は55℃となりました。実際、USB充電器を常時フルパワーで使う用途はノートパソコンを充電するときぐらいで、バッテリーが一度満充電になってしまえば、その後の給電電力は少なくなることが多いです。50%負荷32Wのときでこのくらいの表面温度であれば、問題ないとは思います。

次は温度測定のグラフです。温度が一番高くなるUSB端子の面に熱電対を貼り付けての温度測定です。充電中は常にフルパワーの65Wで電力を引き出しています。実験開始直後から温度上昇をし始めて、開始から60分程度で温度上昇は飽和して、最高温度は91℃となりました。かなり高いです。

このくらい温度が高くなってくると、充電器の機能としてサーマルスロットリングをかけてほしいのですが、今回の実験セットアップではサーマルスロットリングは起きませんでした。

ちなみに100%負荷試験中に充電器のPDOを見てみると、供給電力を絞るようなリクエストをシンク側に送るということはしていませんでした。内部の温度や動作に関わらず、常に要求された電力を出し続けるような動作をしているのかと思います。

いろいろ実験はしてみたのですが、サーマルスロットリングの動作は確認できませんでした。実際の過熱で動作が止まるときは、電源IC類の過熱保護で止まるのかなと思います。

では、ここからは分解していきます。こちらが分解したものです。このように筐体の中にすっぽりと収まっていたものを抜き出したものです。充電器の中身を見てみると、このように金属板で1周ぐるっと巻かれているような構造をしています。

65Wの充電器としては安い価格帯なので、中身はもうすこし簡素な作りをしているのかなと思っていたのですが、見た感じ結構お金がかかっていそうな雰囲気です。

この金属板はUSB充電器が出す放射ノイズをシールドするという意味合いもあるのでしょうが、この場合は放熱の観点からつけられているものでしょう。内部の発熱源から金属板に熱が伝わって、その熱を筐体表面にさらに伝えていくという役割です。

この中身については、一旦簡単にバラしています。充電器と金属板の間には青色の熱伝導系の材料が挟まっています。これは部品の凹凸を吸収して、金属板に効率よく熱を伝える役割があります。

金属板のない正面の部分、これは変圧器です。サーモグラフィーで測定したように、一番温度が上がっていたUSB端子付近には熱伝導系の材料は付いていません。この部分に変圧器が見えているので、変圧器の熱が直で伝わっていたということでしょう。

ここからさらに分解していきます。金属板が取れます。熱伝導シートの部分は実際こんな感じです。結構厚手ですね。

基本的な設計としては、部品同士をかなり密着させて小型に作っています。そして熱の部分についても、やはり密着させて熱をよく伝える。そして熱伝導シリコンゴムで部品同士を固定しつつ、熱結合して温度を均一にするという構成です。

この部分、電解コンデンサがあるのですが、熱伝導シリコンゴムで防爆弁を塞いでしまっています。USB充電器については本当に何でもありみたいな感じで、稀によくこのような設計もよく見ます。

発熱の大きい部品である変圧器のすぐ横に電解コンデンサがあるので、電解コンデンサ類の寿命は短いでしょうね。変圧器も取り外してみると、このように熱伝導シリコンゴムを使って電解コンデンサと熱結合されています。

変圧器については、65Wのフルパワーで使うと表面温度で90℃を超えていました。変圧器自体の温度は100℃くらいにはなっていると思います。そしてそのすぐ隣に電解コンデンサがあるので、フルパワーで充電･給電するようなノートパソコンでの利用では、充電器自体の寿命は確実に短くなるでしょう。

ただ逆に電解コンデンサは、中身はアルミでできているので熱はよく伝えやすいです。その熱伝導を利用して充電器全体に温度を伝えるという設計思想をしているのかもしれません。

フルパワーで使わずに、スマホのような最大でも30W程度の充電しかしないようなケースでは、温度上昇はそこまで気にするほどでもないので、寿命の観点では問題ないと思います。

ただ、このような充電器自体は3年か4年使うと次の充電器へ買い替えることが多いかと思うので、設計時点でそこまで長期間の利用を想定していないのかもしれません。いずれにしても、65Wフルパワーでの連続使用はやめた方が良さそうです。

次は使われているICチップ類を見ていきます。電源一次側のパワー半導体部分については、SOUTHCHIPのSC3057のオールインワンタイプのものが使われています。二次側のドライブICについても同様に、SOUTHCHIPのSC3503が使われていました。USBのPDコントローラについても同様に、SOUTHCHIPのSC2151Aが使われています。

回路的には、SOUTHCHIPが提供しているフライバックコンバータのリファレンス回路そのままです。やはり充電器を作るとなると、SOUTHCHIPのIC類を使うとソリューションとして回路が用意されていますし、やはり使いやすいのかなと思います。

日本のルネサスも一次側のフライバックコントローラや二次側の整流コントローラ、PDコントローラをやっていまして、それらはBelkinの充電器で採用されています。ですが、やはりこういうのを見てみるとSOUTHCHIPは相当強いですね。日本のメーカーのルネサスには頑張ってほしいと思っています。

というわけで、Amazonで見つけたコスパ良さそうなUSB充電器を分解レビューしてきました。短時間であればフルパワー65Wの利用は問題ないですが、長時間の利用はお勧めしないです。50%負荷で長時間使うような用途には合っていると思います。

ただ、そうなってくると、他の65WマルチポートUSB充電器で1,000円台後半で購入できるものも出てきますからね。小ささで選ぶのであれば十分選択肢には入りますが、サイズ感で選ばないのであれば、他の選択肢の方が十分にあります。

今回分解レビューしたUSB充電器や、他のお勧めUSB充電器の購入リンクは概要欄にありますので、気になる人がいましたらぜひチェックしてみてください。それでは最後まで動画をご視聴いただきありがとうございました。