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Par Bernard Chevalier, France (Décembre 2006).
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On entend de plus en plus parler des bec externes (ubec) . A quoi peuvent bien servir ces mystérieux petits objets au nom emprunté aux oiseaux? Ces dispositifs électroniques embarqués, intéressants pour le modélisme électrique moderne, restent méconnus pour beaucoup d'entre nous. Bungymania a voulu lever le voile sur un équipement qui accroît la sécurité et abaisse le poids de nos avions. Comme nous allons le voir, il a aussi de nombreux autres avantages.

LBA10
Le BEC produit un courant continu assez constant.

1 - Qu'est ce qu'un bec externe

? Un bec externe est un dispositif électronique qui produit un courant stabilisé à environ 5v (variable selon les modèles) pour alimenté le récepteur et les servos. Quelle que soit la tension de la batterie de propulsion ce courant est constant. Ainsi, durant le vol, l'affaiblissement de la batterie de propulsion n'aura pas (ou peu) d'incidence sur la tension de sortie du bec. De la même manière, que vous utilisiez une batterie de 2S, 3S, 4S, 5S,... ou 9S, le bec enverra au récepteur un courant de 5v. Le bec externe permet donc d'éliminer la batterie de réception et d'utiliser des contrôleurs OPTO (bien plus intéressants) avec beaucoup de facilité.
  • Remplace une batterie de réception (BEC = Battery Eliminated Circuit) en alimentant le récepteur avec un courant stabilisé en provenance de la batterie de propulsion .
  • Il diminue la masse embarquée (en éliminant la batterie de réception).
  • Permet d'utiliser des contrôleurs OPTO (non BEC) avec une large plage de tensions d'entrée 2S (7.4v) à 9S (33.3v) et quelque fois plus.
  • Il élimine certains parasites et améliore la réception pour une meilleure qualité de pilotage.
  • Il sécurise la réception: L'alimentant du récepteur et du moteur ne dépendent plus d'un organe unique (le contrôleur).

    Sommaire
  • 2 - Comment choisir un bec externe?

    : Trois paramètres principaux doivent guider votre choix: la tension d'entrée (adaptée à votre batterie), la tension de sortie et le courant fourni. Le BEC externe doit être adapté à la dépense d'énergie nécessaire au contrôle de l'avion. Cette dépense correspond au nombre de servos, à leur couple et aux autres équipements embarqués et alimentés par le récepteur à l'exclusion de la propulsion. Selon les modèles, le BEC peut fournir une tension de sortie de 5 ou 6v et un courant de 1.5, 2, 3.5 A en général. Les versions 6v augmentent la vitesse et la 'force' des servos (si ces deniers peuvent le supporter).
    Il possible de définir les caractéristiques d'un BEC standard qui conviendra à un foamy tel que vous pouvez en voir sur Bungymania (jusqu'à 2 kg, 4 à 5 mini servos).
  • tension d'entrée: 2S à 6S au moins.
  • tension de sortie: 4.7 à 6v.
  • courant: 2 à 3A.
  • Poids (with wires): 8 à 15 g.

    techniques techniques techniques
    BEC Potencia de Medusa Research et Xpower ubec 5/6v vendu par United Hobbies.
    Note: Les BEC 9v ne sont pas destinés au modélisme. Ils permettent d'alimenter un appareil fonctionnant sur pile 9v (camera..) à partir d'une batterie rechargeable.
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  • 3 - Installation d'un bec externe dans un avion

    : Rien de plus simple, deux cas peuvent se présenter.
  • Associé à un contrôleur OPTO: Le BEC externe est alimenté par la batterie de réception. Il suffit de souder les fils principaux (rouge et noir) aux fils correspondants du contrôleur. Le fil secondaire (type servo) est connecté au récepteur (position batterie +/-).

    techniques techniques techniques
    Installation d'un bec externe avec contrôleur OPTO, dans un avion.

  • Associé à un contrôleur BEC: Cela permet de séparer l'alimentation du récepteur et celle du moteur pour supprimer une source de parasite ou pour utiliser davantage de servos. Vous devez retirer le fil rouge de la prise type servo de votre contrôleur avant de le connecter au récepteur (voie des gaz). Ce fil doit être isolé au moyen de gaine thermo par exemple. Le BEC externe est alimenté par la batterie de réception. Il suffit de souder les fils principaux (rouge et noir) aux fils correspondants sur le contrôleur. Le fil secondaire (type servo) est connecté au récepteur (position batterie +/-).

    techniques techniques techniques
    Installation d'un bec externe contrôleur BEC, dans un avion. Le fil + du contrôleur est neutralisé et isolé.
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  • 4 - Méthodologie

    : Pour comparer les performances de BEC externes et vérifier leur niveau de fiabilité, il faut simuler des situations de vol réalistes. Pour apprécier et quantifier le comportement des BEC face à ces simulations, j'ai réalisé un montage simple (avec deux Emeter Hyperion) permettant de mesurer et d'enregistrer simultanément la tension d'entrée et de sortie des BEC.

    techniques techniques techniques
    Un montage simple permet de mesurer la tension d'entrée et de sortie des BEC.

    Trois situations de test sont donc proposées aux BEC de ce petit comparatif.

  • Situation 1 - Etude de la stabilité du BEC avec des batteries de 2S (7.65v) à 8S (33.66v): La première situation permet de vérifier la constance de l'intensité du courant de sortie lorsque l'intensité du courant d'entrée augmente considérablement. Pour cela on connecte successivement des batteries de 2S à 8S et l'on mesure l'intensité en sortie de BEC.
  • Situation 2 - Stabilité du BEC durant la sollicitation d'une batterie 3S : La seconde situation simule la baisse de tension d'une batterie sollicitée par la propulsion. Des mesures sont réalisées jusqu'à la coupure par le contrôleur à 3v/cell.

    techniques techniques techniques
    Situation 3 - Stabilité du BEC alimentant des servos commande en nombre croissant.

  • Situation 3 - Stabilité du BEC alimentant des servos commande. La troisième situation cherche à étudier le comportement du BEC et l'intensité du courant de sortie lorsqu'il doit alimenter la réception et un nombre croissant de servos. Des mixages successifs sont programmés sur la radio pour chaîner successivement les voies entre elles. Des inter permettent d'activer les mixages pour augmenter le nombre de servos (standards) en fonctionnement.

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  • 5 - Essai et comparatif de BEC externes

    : De nombreux fabricants proposent maintenant des BEC externes. Nous avons retenu un produit haut de gamme (Potencia de MRS) prix 20€ et un produit moins onéreux (Xpower ubec 5/6v) vendu par United Hobbies 5.5€. D'autres BEC devraient rejoindre le comparatif ultérieurement.

  • Le Potencia de MRS est utilisable avec des batterie de 2S à 8S (4v mini et 35v maxi). La tension de sortie est de 5v non réglable. Il pèse 12g (en réalité 10g) et peut supporter une décharge de 2A.
  • Le Xpower ubec 5/6v vendu par United Hobbies est utilisable avec des batteries de 2S à 5S (7.4v mini et 23v maxi). Deux choix de tension de sortie sont possibles grâce à un cavalier (5 ou 6v). Il pèse 6g (en réalité 9g) et peut supporter une décharge de 3A (5A maxi). Il est fourni avec un tore de déparasitage (c'est mauvais signe..).

    techniques techniques techniques
    Le BEC Potencia de Medusa Research et le bec Xpower ubec 5/6v avec son cavalier de basculement 5/6v et son tore antiparasite.

  • Résultats situation de test n°1 (stabilité du BEC avec batterie 2S à 8S): La première situation permet de vérifier la constance de l'intensité du courant de sortie lorsque l'on utilise des batteries de 2S à 8S.

    Situation 1 - Stabilité avec batteries 2S à 8S.
    Type du BEC Marque Prix 2S (7.65v) 3S (12.34v) 4S (16.83v) 5S (18.88v) 6S (25.23v) 7S (27.94v) 8S (33.66v) Ecart maxi Précision
    Potencia 2A/5v Medusa Research 20€ 5.11v 5.11v 5.11v 5.11v 5.11v 5.11v 5.11v 0v 100%
    ubec 5/6v Xpower sur 5v 5.5€ 5.31v 5.35v 5.36v 5.36v 5.38v 5.38v 5.40v 0.09v 98.3%
    ubec 5/6v Xpower sur 6v 5.5€ 6.04v 6.08v 6.09v 6.09v 6.11v 6.13v 6.13v 0.09v 98.5%
    Mesures: intensité du courant de sortie en V.

    Le Potencia conserve une tension de sortie parfaitement constante, un courant de 5.11v est envoyé au récepteur quelle que soit la batterie utilisée avec une précision de 100%. Le Xpower 5/6v présente de petites variations dans l'intensité du courant de sortie (précision 98.3% en 5v). Cependant il s'agit d'une situation de fonctionnement à vide qui correspondrait à celle d'un appareil attendant le décollage.

  • Résultats situation de test n°2 (Stabilité du BEC durant la sollicitation d'une batterie 3S): La seconde situation simule la baisse de tension d'une batterie sollicitée par la propulsion. Trois mesures sont réalisées avec une FunJet en version 1212: au début du vol, au milieu et à la coupure par le contrôleur à 3v/cell.

    Situation 2 - Stabilité du BEC durant la sollicitation d'une batterie 3S.
    Type du BEC Marque Prix début de vol Milieu de vol Coupure ESC Ecart maxi Précision
    Potencia 2A/5v Medusa Research 20€ 5.11v 5.08v 5.02v 0.09v 98.23%
    ubec 5/6v Xpower sur 5v 5.5€ 5.33v 5.29v 5.24v 0.09v 98.31%
    ubec 5/6v Xpower sur 6v 5.5€ 6.06v 6.02v 5.97v 0.09v 98.51%
    Mesures: intensité du courant de sortie en V.

    Comme on peut le constater durant le vol, la tension que le bec externe fourni au récepteur baisse quel que soit le modèle. Le bec Xpower (98.31%) se montre un peu moins sensible que le Potencia (98.23%) à la sollicitation de la batterie par le moteur durant le vol. A noter que la même variation est enregistrer sur la course du manche des gaz en instantané. Comme on le voit en situation réelle le courant alimentant le récepteur et les servo n'est pas constant. Il varie au cours du vol et aussi durant les phases d'accélération.

  • Résultats situation de test n°3 (Stabilité du BEC alimentant des servos commande): La troisième situation permet d'observer les variations de l'intensité du courant de sortie lorsque le BEC doit alimenter la réception et un nombre croissant de servos.

    Situation 3 - Stabilité du BEC alimentant des servos.
    Type du BEC Marque Prix 0 servo (0A) 1 servo (0.2A) 2 servos (0.4A) 3 servos (0.6A) 4 servos (0.8A) 5 servos (1.2A) Ecart maxi Précision
    Potencia 2A/5v Medusa Research 20€ 5.11v 5.08v 5.04v 5.00v 4.97v 4.94v 0.17v 96.67%
    ubec 5/6v Xpower sur 5v 5.5€ 5.33v 5.26v 5.22v 5.17v 5.13v 5.11v 0.22v 95.87%
    Mesures: courant consommés par les servos en A et intensité du courant de sortie en V.

    En charge les BEC externes se comportent très bien puisque, même avec 5 servos, aucun ne descend sous la barre des 4.7volts. Le Potencia supporte légèrement mieux la charge avec un écart de tension de l'ordre de 0.17v contre 0.21v pour le Xpower. Cette différence n'est pas significative.

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  • 6 - Conclusions

    : Le BEC doit être choisi après beaucoup de sérieux car vous allez remettre entre ses mains la vie de votre avion. Pensez que, s'il cesse d'alimenter le récepteur, vous n'avez plus aucun contrôle sur votre appareil. Il sera forcément endomagé ou perdu mais il peut aussi blesser quelqu'un.
    Les BEC externes testés dans ce comparatif se sont montrés simples et très pratiques à utiliser. Il n'y a pas ou peu de réglages. Ils ont parfaitement rempli leur mission. Les tests montrent qu'il existe de petites différences entre un produit haut de gamme (plus stable) et un produit de bas prix. Cependant les écarts sont infimes et sans conséquences sur le fonctionnement des appareils.
    Sur la base de ces résultats il n'est pas possible de dire que le Potencia est supérieur au Xpower (quatre fois moins cher).
    Il reste cependant deux incertitudes. Je n'ai pas pu tester leur comportement face aux parasites radio dans une situation réelle de vol, ni leur fiabilité dans le temps.
    Le BEC externe me semble un dispositif très intéressant. Léger et peu onéreux il vous permet d'éliminer la batterie de réception et surtout d'utiliser des contrôleurs OPTO. L'adoption de ces derniers vous permettra plus de flexibilité dans l'utilisation de votre matériel. Votre propulsion ne sera plus limitée à des batteries de 3 ou 4S et vous serez moins sensible aux parasites radio.

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    7 - les liens bec 9 résultat(s)

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