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Par Bernard Chevalier, France (décembre 2006).
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La fulgurante progression des propulsions électriques s'explique par la rencontre de conditions socioculturelles et de très importantes avancées technologiques. La faible émission de bruit et de pollution, des batteries et des moteurs sans cesse plus performants sont sûrement à l'origine du brillant succès que rencontrent les avions électriques. Mais, passée sous silence, une autre force de l'ombre n'est pas étrangère à ce succès. Cette force c'est l'informatique. Ou se cache t-elle ? Dans ces merveilleux petits dispositifs qui pilotent nos moteurs: les contrôleurs. Comment fonctionnent-ils? Comment les choisir? Comment les programmer? Bungymania vous propose de passer du coté obscur de la force.

techniques
HexTronik, les mêmes composants pour tous.

1 - Qu'est ce qu'un contrôleur pour moteur brushless

? Un contrôleur est un dispositif électronique embarqué qui possède deux fonctions principales.
La première est d'utiliser le courant continu de la batterie pour faire tourner le moteur. Il alimente successivement les 3 phases du moteur en tenant compte de la vitesse de rotation demandée par la position du manche des gaz. Grâce à lui vous pouvez augmenter ou diminuer la vitesse de rotation de l'hélice et donc voler plus ou moins vite. Le contrôleur possède un calculateur intégré que l'on peut paramétrer.
Sa seconde fonction est d'alimenter le récepteur et les servos avec un courant continu stabilisé (5 à 6v). Cette seconde fonction n'est présente que sur les contrôleurs BEC. Un contrôleur OPTO n'assure que la première fonction et nécessite l'utilisation d'une batterie de réception ou d'un BEC externe (voir la rubrique accessoires).

Sommaire

2 - Comment choisir votre contrôleur

: Avant d'acheter le contrôleur qui sera adapté et installé dans votre appareil, vous devez définir avec assez de précision vos besoins. Plusieurs critères vont entrer en ligne de compte.
  • Votre budget: Achèterez vous un équipement haut de gamme très onéreux ou un contrôleur standard? Certains appareils dépassent les 100 à 200€ alors que d'autres ne coûtent que 15€. Y a t-il une différence de performance? Nous allons essayer d'apporter quelques éléments de réponse tout à l'heure.
  • La tension de la batterie: Votre contrôleur doit pouvoir fonctionner sous la tension délivrée par la batterie (en volts). Certains appareils sont limités à 12 volts (ou 3S) comme les Titan 30 et 20 Hyperion BEC. D'autres acceptent de fonctionner sous une plus grande plage de tensions.
  • Le nombre et la puissance des servos dont vous avez besoin: Dans le cas d'un contrôleur BEC, vous ne pourrez pas installer autant de servos que vous le souhaitez. Il y a plusieurs raisons à cela (voir la FAQ.) Au-delà d'une batterie de 3 à 4 S, ou pour de grosses applications, mieux vaut acheter un contrôleur non BEC associé à une batterie de réception ou un BEC externe bien dimensionné.
  • La puissance nécessaire au moteur: Si l'association entre votre hélice et votre moteur nécessite l'alimentation par un courant de 50A, vous devez sélectionner un contrôleur capable de soutenir l'échange en continu (prévoyez 60A). Trop faiblement dimensionné, il risque de chauffer et de rendre l'âme. Trop fortement dimensionné, il apportera du poids inutilement.

    techniques techniques techniques
    Choisir un contrôleur nécessite de connaitre les conditions dans lesquelles il va devoir travailler.

  • Les caractéristiques du moteur, de la batterie et les conditions de vol: Les moteurs brushless se divisent en deux grandes catégories. Les inrunner (can) et les outrunner (lrk, cage tournante). A l'intérieur de chaque catégories les moteurs peuvent différer énormément en nombre de pôles et type de bobinage. Chacun nécessite des réglages en relations avec ses caractéristiques (timing, fréquence..). Le pilotage de l'avion peut aussi nécessiter d'intervenir sur le contrôleur pour d'autres raisons (frein moteur, sens de rotation..). Enfin, le contrôleur doit adapter son cutoff à votre batterie (seuil de tension en deçà duquel il coupe la propulsion pour sauvegarder la batterie en évitant une décharge trop profonde).

    Emeter Hyperion Emeter Hyperion Emeter Hyperion
    Réglage du timing soft pour les inrunner et hard pour les outrunner (cage tournante, LRK), fréquence 16kz pour les moteurs Hyperion.

  • Vos applications ultérieures: Investir dans un produit de qualité est onéreux. Pensez à sélectionner un contrôleur qui pourra servir à d'autres applications. Votre avion peut disparaître dans un crash, vos progrès de pilotage vous conduiront tôt ou tard vers d'autres appareils. Un contrôleur réglable, un peu surdimensionné, ayant une large plage de tension de fonctionnement est un bien meilleur investissement.

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  • 3 - Les différents systèmes de programmation pour contrôleurs.

    : Les premiers contrôleurs grand public, apparus sur le marché au début des années 2000 (et bien avant pour certains) ne pouvaient pas être paramétrés. Avec l'arrivée des moteurs hard timer et des batteries lipo, ils sont devenus pratiquement inutilisables. Le besoin de modifier les réglages des contrôleurs est d'une importance capitale en raison de la diversification des matériels (batteries et moteurs) et des conditions de vol (avion, planeur, hélicoptère..). Aujourd'hui un contrôleur non (ou peu) paramétrable est un très mauvais investissement. Préférez toujours un produit dont vous pouvez modifier les réglages (à tout moment et facilement si possible). Certains contrôleurs (plus haut de gamme) permettent même un accès à leur firmware. Ils peuvent alors être upgradés, via le site web du fabricant, au fur et à mesure des progrès techniques (ex: Hyperion, Castle Creation..). C'est un gage de longévité.
    Je vous propose de passer en revue les principaux systèmes qui permettent de modifier les réglages d'un contrôleur (cette revue n'est pas exhaustive). Les réglages ont pour principal objectif d'adapter le fonctionnement du contrôleur au type (ni-cd, ni-mh, lipo..) et à la tension de la batterie (2S, 3S ou plus), à la tension de coupure de la propulsion (cutoff), au nombre de pôle du moteur (timing) et à bien d'autres paramètres (frein moteur, sens de rotation...).

  • Modification des réglages par communication sonore avec le contrôleur, Bip-Bip-Biiip. C'est le premier système apparu, le plus rudimentaire et le moins convivial. Il ne permet pas de visualisé l'état de la programmation. A l'aide du manche de la radio vous interagissez avec le contrôleur qui émet des séquences sonores (bip-bip) en fonction de l'état des réglages. C'est long, pénible, fastidieux avec un risque d'erreurs. Il faut avoir le manuel avec soi sur le terrain pour changer un réglage.

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    Le HXT030 est le moins onéreux des contrôleurs du contest, il ne peut pas être programmer par USB, il faut utiliser la radiocommande (à l'ancienne).

  • Interface par carte de programmation. Un autre moyen de communiquer avec le contrôleur est de le relier à une carte de programmation. Elle permet de voir quels sont les réglages déjà mémorisés et de les changer si besoin est. C'est un gros progrès qui apporte plus de convivialité et de facilité. Un tel dispositif est peu encombrant et vous accompagne facilement sur le terrain. Après une ou deux utilisations, vous n'aurez plus besoin de lire le manuel pour programmer votre contrôleur. Différentes marques proposent des cartes de programmation comme Waypoint (un peu rudimentaire) ou H-Wing avec sa Programming card (10$ seulement). Le principe est simple on débranche le moteur, on connecte le contrôleur sur la carte (avec le fil qui va normalement au récepteur) et on alimente le tout avec la batterie de propulsion. Des leed rouges indiquent les réglages actuels. On sélectionne les menus et les options avec les touches dédiées (flèches) et on sauvegarde les modifications avec touche ok. Cela fonctionne parfaitement. La carte H-Wing permet de sélectionner un grand nombre de mélodies accompagnant la mise sous tension du contrôleur. Succès garanti sur le terrain ou vous ne passerez pas inaperçu. C'est amusant au début mais cela devient vite pénible. Heureusement l'option est débrayable.

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    H-Wing Programming card, en avant la musique, pour 10$ seulement vous devenez chef d'orchestre...

  • Interface PC, les usb linkers: Pourquoi ne pas utiliser votre ordinateur pour modifier les paramètres de votre contrôleur? Les contôleurs HXT série PRO permettent d'éditer à l'écran l'état de leurs réglages actuels. Pour cela Hextronik propose une excellente usb key (10$ environ). Il faut télécharger et installer un petit software (ESC config). La manœuvre est très simple: Il suffit de connectez la clé usb au contrôleur (par le fil qui va habituellement au récepteur) puis d'introduire l'ensemble dans une entrée usb de votre ordinateur. Connecter une batterie de propulsion au contrôleur et lancez le software ESC config.

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    Hextronik propose une excellente usb key pour seulement 10$ (environ), à ne pas manquer...

    Des boites de dialogues permettent de modifier certains réglages (cutoff, cutoff type, timing, sens de rotation, frein moteur). On sauvegarde les changements en cliquant sur "run" avant de débrancher l'ensemble. Ce système est peu onéreux, très efficace et rapide, il reconnaît automatiquement le contrôleur de la marque. Il faut signaler deux petits inconvénients. Certains éprouveront des problèmes de compatibilité informatiques et de drivers. Il ne peut pas facilement être emporté et utilisé sur le terrain.

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    Des boites de dialogues permettent de modifier certains réglages.

  • Interface portable dédiée, L'Emeter Hyperion. C'est sans conteste le must actuel dans ce domaine. L'Emeter est un outil exceptionnel. Non seulement il peut modifier les réglages de tous les contrôleurs Titan, mais c'est aussi un voltmètre, tachomètre, ampèremètre...(voir notre dossier sur le sujet). Un condon (HP-EM-TIANCABLE) permet de relier le boitier du Emeter à la prise 4 broches des contrôleurs pour instaurer un dialogue avec ce dernier. Un écran LCD affiche les informations et les options de réglages. Il suffit de choisir et de sauvegarder ses modifications. C'est pratique, intuitif (pas besoin de manuel), rapide, la plage des réglages est très étendue et l'Emeter tient dans une poche. Pour plus d'informations sur l'Emeter et la programmation d'un contrôleur Titan, consulter notre dossier technique.

    Emeter Hyperion Emeter Hyperion Emeter Hyperion
    Le must actuel, c'est l'Emeter pour modifier les réglages de tous les contrôleurs Titan.
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  • 4 - Objectifs, méthodologie et mesures

    : La profusion de marques, la diversité des prix et des produits aux caractéristiques techniques hermétiques compliquent la tâche des débutants au moment du choix d'un contrôleur. On a alors tendance à suivre des stéréotypes ou les conseils de modélistes convaincus. Ainsi vous entendrez dire que telle marque est au-dessus du lot, que rien d'autre ne lui arrive à la chaussette ou que telle autre marque ne vaut strictement rien et qu'il ne faut surtout pas l'acheter. Comme si certains composants électroniques venaient de mars et d'autre de la préhistoire. Ces comportements manichéens nous ont tous influencés à un moment ou à un autre. La publicité n'y est pas étrangère. Il faut bien nous donner une bonne raison pour nous faire dépenser notre argent. Le moment était venu d'essayer de faire la part des choses. Pour vous aider à y voir un peu plus clair, Bungymania vous propose de fixer des objectifs simples et précis.

  • Les objectifs du comparatif de contrôleurs: Nous allons tenter de répondre aux quatres questions suivantes: Le prix est-il corrélé avec les performances d'un contrôleur? Existe t-il des différences significatives de performances d'une marque à l'autre de contrôleur? Faut-il surdimensionner le contrôleur dans un avion? Quels sont les paramètres importants pour choisir un contrôleur?

  • La méthodologie: Pour obtenir des informations fiables, susceptibles de nous aider à répondre à ces questions, une méthodologie rigoureuse est indispensable. Nous devons être sûr que les différences de performances observées sont bien dues aux différences de matériel et non pas à la baisse de tension de la batterie, à des différences de réglages ou une erreur de mesure. Pour cela j'ai adopté les règles suivantes:

    - Problèmes liés aux différences intra batteries: Le test correspond à une véritable situation de vol. Les fils sont repliés, touchent le récepteur comme dans un fuselage mal ordonné. Pour plus de réalisme, j'ai utilisé des batteries comme source d'alimentation. Cela pose de gros problèmes car ces dernières sont très instables. Durant le vol, la tension de la batterie baisse et sa température augmente. Un même ensemble propulseur n'aura donc pas les mêmes performances en fonction de l'état et de la durée de sollicitation de la batterie. Le contrôleur qui serait testé au milieu ou en fin de batterie pourrait nous sembler très mauvais alors qu'il serait peut être le meilleur s'il avait inauguré les mesures. Pour neutraliser cet effet, j'ai positionné les tests, le plus possible, sur la plage de stabilité de tension.

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    Gold pk 4mm, Bullet 6mm et connecteur 6 broches MPX et Dean's Ultra Connector.

    Chaque séance se déroule comme suit: Les 30 premières secondes de décharge (à 10C) ne sont pas comptabilisées. Les mesures s'arrêtent après une diminution de 25% de la capacité de la batterie (-500 mAh). Les contrôleurs sont dispatchés par groupe de 4. Dans chaque groupe ils reçoivent un numéro correspondant à leur ordre de passage sur le banc de test. Une fois le premier groupe testé, la batterie dispose d'un temps de repos de 6 heures puis est rechargée. Elle repose ensuite toute une nuit avant que les tests reprennent pour 4 nouveaux contrôleurs le lendemain matin. Lorsque tous les groupes sont passés, chaque contrôleur recule d'une place dans l'ordre de passage et le dernier devient premier. Une nouvelle série de test commence. Ainsi, chaque contrôleur, est testé sur l'ensemble de la plage de plus grande stabilité de la batterie à une température assez identique (non mesurée). Les données recueillies sont moyennées.

    - Problèmes liés aux différences inter batterie: A l'intérieur d'une même marque et d'une même catégorie, toutes les batteries ne sont pas égales. Pour cette raison j'ai du utiliser 2 batteries (3S 2200 mAh 20-30C Hyperion LSxv) pour doubler les mesures dans la même séance. Cela permet à chaque batterie d'avoir alternativement un temps même de repos entre ses sollicitations. Ce procédé limite aussi la montée en température de l'accumulateur.

    - Problèmes liés à la puissance des contrôleurs: Il est difficile de proposer le même test à des contrôleurs de 18 et de 80 A. Dans un premier temps j'ai constitué un seul groupe (avec l'ensemble des contrôleurs) qui se voit proposé un test unique de 30A. Dès réception des contrôleurs manquants, les appareils seront répartis en 3 catégories. La première correspondant à de petits avions ou indoor (15A), la seconde à des parkflyers et foamies standards (30A), la troisième s'adressant aux plus grosses applications de 60A (traîner, planeurs..).

    - Problèmes liés aux réglages des contrôleurs: Pour une comparaison optimale j'ai uniformisé les réglages des contrôleurs en les adaptant au moteur qui a servi pour les tests (timming 7°, batterie 3S, fréquence 8 kHz). Lorsque ces valeurs n'étaient pas disponibles sur le contrôleur, j'ai sélectionné les valeurs les plus proches possible.

  • Les mesures: Pour apprécier la performance des contrôleurs, un test de 30A leur est proposé. Il s'agit d'un moteur Himax HA2825 de 2700kv associé aux batteries 3S lipo Hyperion 2200 mAh (20-30C). Une hélice 6x4 APC E est chargée d'absorber la puissance disponible. j'ai mesuré à chaque fois: l'Ampérage, la Puissance en Watts in et les RPM grâce à un Emeteur Hyperion en calibrage auto.

  • Les forces en présence dans le test/comparatif: 13 esc.
  • Id Marque Type Poids Dimensions Tensions Bec A (max) Réglages Updatable Prix
    7 Castle Creation Phoenix 25 23g 43x26x8 2-4S 15v oui 3S (1.5A) 4.97/4.97v 25 (35) radio, usb castle link oui 63€
    8 Castle Creation Phoenix 45 41g 45x24x10 2-4S 15v oui 3S (2A) 5.02/5.02v 45 (60) radio, usb castle link oui 94€
    1 HexTronic HXT080 PRO 60g 70x28x15 2-6S 25v oui 6S (2A) 5.04/5.06v 80 (90) radio, usb non 33€
    2 HexTronic HXT036 PRO 32g 60x26x8 2-4S 15v oui 4S (2A) 5.04/5.06v 36 (40) radio, usb non 30€
    3 HexTronic HXT30A 32g 48x24x10 2-5S 18v oui 5S (1.5A) 5.08/5.08v 30 (40) radio non 13€
    4 HexTronic HXT018 PRO 0g 2-3S 12v oui 3S (2A) v 18(19) radio non 16€
    13 HexTronic HXT120 PRO 80g 65x28x22 3-6S 25v oui 3S (2A) 5.06/5.08v 120 (130) radio, usb non 42€
    5 Hobbywing Pentium-25A 30g 49x26x11 2-4S 15v oui 4S (2A) 5.06/5.06v 25 (35) radio, Programming card non 20€
    6 Hobbywing Pentium-18A 19g 45x24x11 2-4S 15v oui 4S (2A) v 18(22) radio, Programming card non 18€
    9 Hyperion Titan 80 PB 64g 80x28x12 2-6S 22v oui 6S (3A) 5.02/5.02v 80 (80) radio, USB, Emeter oui 78€
    10 Hyperion Titan 50 PB 42g 80x26x8 2-6S 22v oui 6S (3A) 5.06/5.06v 50 (50) radio, USB, Emeter oui 63€
    11 Hyperion Titan 30 P 34g 60x28x10 2-3S 12v oui 3S (3A) 5.06/5.06v 30 (30) radio, USB, Emeter oui 47€
    12 Hyperion Titan 20 P 25g 53x24x8 2-3S 12v oui 3S (3A) 5.02/5.02v 20 (20) radio, USB, Emeter oui 39€
    Bungymania ESC Data Base, classement par MANUFAC (D'après les données des constructeurs).
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    5 - Le prix est-il corrélé avec les performances d'un contrôleur

    ? Une fois l'ensemble des mesures terminées, il est possible d'ajouter quatre colonnes au tableau ci-dessus. Ces colonnes correspondent aux moyennes des résultats du courant consommé (AMP), de la tension de la batterie durant le test (VOLTS), de la puissance d'entrée (W) et de la vitesse de rotation de l'hélice (RPM). Les colonnes prix et RPM sont assimilables à des distributions statistiques. Il est donc possible de calculer un coefficient de corrélation (de Pearson) entre les deux distributions (suite de chiffres). J'ai exclu le Titan 20 pour l'instant qui est trop surchargé par le test de 30A.
    Pour simplifier, un coefficient de corrélation est un indicateur statistique (compris entre 1 et -1) qui montre le niveau de similitude entre deux distributions. Proche de 1, la corrélation est forte (les évènements étudiés évoluent de la même manière). Entre 0.5 et -0.5 il n'y a pas de relation entre les deux phénomènes étudiés. Près de -1 la corrélation est inverse (lorsque le premier évènement augmente le second diminue).

    Tableau des résultats.
    Classement Marque Type Poids A (max) Prix APM VOLTS WATTS RPM
    1 HexTronic HXT120 PRO 80g 120 (130) 42€ 32.2 10.25 330 21780
    2 HexTronic HXT080 PRO 60g 80 (90) 33€ 30.1 10.07 303 21450
    3 Hyperion Titan 30 P 34g 30 (30) 47€ 29.7 10.34 307 21336
    4 Hyperion Titan 80 PB 64g 80 (80) 78€ 30.7 9.93 305 21306
    5 Hyperion Titan 50 PB 42g 50 (50) 63€ 30.6 10.16 311 21291
    6 Castle Creation Phoenix 25 23g 25 (35) 63€ 27.9 11.15 311 21255
    7 Hobbywing Pentium-25A 30g 25 (35) 20€ 29.8 10.13 302 21090
    8 HexTronic HXT30A 32g 30 (40) 13€ 28.9 10.1 292 20970
    9 HexTronic HXT036 PRO 32g 36 (40) 30€ 28.8 10 288 20910
    10 Castle Creation Phoenix 45 41g 45 (60) 94€ 31.0 9.65 299 20812
    11 Hyperion Titan 20 P 25g 20 (20) 39€ 31.4 10.67 335 20715
    Bungymania ESC Data Base, classement par RPM (D'après les données des constructeurs).

    Les résultats indiquent une corrélation de 0.09, il n'y a donc aucune relation entre le prix d'achat et la performance des contrôleurs (mesurée par les RPM). C'est signe évident que les matériels sont plus ou moins les mêmes. Le tableau des résultats permet de constater que la meilleure performance brute est obtenue par les Hextronik HXT120 et HXT080 série PRO suivit de très près par une horde de contrôleurs Titan.
    Même si cela est assez inattendu, il faut relativiser ces résultats. C'est un contrôleur 80A qui remporte le test mais celui ci ne porte que sur une épreuve de 30A. D'autre part, la plus grande différence moyenne observée est de seulement 638 rpm. Ce qui correspond à un écart de 3% entre le meilleur et le moins bon des contrôleurs. Enfin, la performance n'est pas l'unique critère de choix comme nous le verrons tout à l'heure.

    techniques techniques techniques
    la meilleure performance brute est obtenue par les Hextronik HXT120 et HXT080 série PRO.
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    6 - Y a t-il une marque meilleure que les autres

    ? Si l'on reprend le tableau précédent en regroupant, à présent, les données par marques de contrôleurs, on peut calculer facilement une performance moyenne par fabricAnt (en excluant le Titan 20 pour l'instant).

    Tableau des résultats.
    id Marque Type Poids A (max) Prix APM VOLTS WATTS RPM
    9 Hyperion Titan 80 PB 64g 80 (80) 78€ 30.7 9.93 305 21306
    10 Hyperion Titan 50 PB 42g 50 (50) 63€ 30.6 10.16 311 21291
    11 Hyperion Titan 30 P 34g 30 (30) 47€ 29.7 10.34 307 21336
    12 Hyperion Titan 20 P 25g 20 (20) 39€ 31.4 10.67 335 20715
    5 Hobbywing Pentium-25A 30g 25 (35) 20€ 29.8 10.13 302 21090
    1 HexTronic HXT080 PRO 60g 80 (90) 33€ 30.1 10.07 303 21450
    2 HexTronic HXT036 PRO 32g 36 (40) 30€ 28.8 10 288 20910
    3 HexTronic HXT30A 32g 30 (40) 13€ 28.9 10.1 292 20970
    13 HexTronic HXT120 PRO 80g 120 (130) 42€ 32.2 10.25 330 21780
    7 Castle Creation Phoenix 25 23g 25 (35) 63€ 27.9 11.15 311 21255
    8 Castle Creation Phoenix 45 41g 45 (60) 94€ 31.0 9.65 299 20812
    Bungymania ESC Data Base, classement par MANUFAC (D'après les données des constructeurs).

    C'est Hextronik qui remporte le test devant Hyperion. Les résultats sont présentés ci-dessous:
    1- HexTronic HXT0: 29.2A, 294W, 212770 RPM
    2- Hyperion Titan P: 30.3A, 314W, 21311 RPM
    3- HobbyWing Pent: 29.8A, 302W, 21090 RPM
    4- Castle Creation: 29.4A, 305W, 21033 RPM
    Signalons la faible valeur intrinsèque de ses résulats car l'écart en performance moyenne d'une marque à l'autre est des plus faible: 278 rpm (1.32%). Nous avons une seconde confirmation que les matériels se ressemblent beaucoup. Dans ce cas, pourquoi payer cher me direz vous? Ce n'est pas aussi simple, il faut tenir compte d'autres aspects dans le choix du matériel comme nous allons le voir plus loin.

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    7 - Faut-il surdimensionner le contrôleur

    ? C'est une question pertinente. Si mon application est de 30A, dois-je acheter un contrôleur 30A ou plus? Y a t'il un intérêt à préférer un 40, 50, 60A ou plus, qui coûtera un peu plus cher? Il y a une limite évidente qui est le poids du contrôleur au regard du poids de l'avion. Comme en toute chose, il faut savoir s'arrrêter! Difficile de mettre un contrôleur de 100 grammes sur un avion de 500 grammes pour gagner 300 rpm.

    Tableau des résultats.
    id Marque Type Poids A (max) Prix APM VOLTS WATTS RPM
    1 HexTronic HXT080 PRO 60g 80 (90) 33€ 30.1 10.07 303 21450
    9 Hyperion Titan 80 PB 64g 80 (80) 78€ 30.7 9.93 305 21306
    10 Hyperion Titan 50 PB 42g 50 (50) 63€ 30.6 10.16 311 21291
    8 Castle Creation Phoenix 45 41g 45 (60) 94€ 31.0 9.65 299 20812
    2 HexTronic HXT036 PRO 32g 36 (40) 30€ 28.8 10 288 20910
    3 HexTronic HXT30A 32g 30 (40) 13€ 28.9 10.1 292 20970
    11 Hyperion Titan 30 P 34g 30 (30) 47€ 29.7 10.34 307 21336
    5 Hobbywing Pentium-25A 30g 25 (35) 20€ 29.8 10.13 302 21090
    7 Castle Creation Phoenix 25 23g 25 (35) 63€ 27.9 11.15 311 21255
    12 Hyperion Titan 20 P 25g 20 (20) 39€ 31.4 10.67 335 20715
    13 HexTronic HXT120 PRO 80g 120 (130) 42€ 32.2 10.25 330 21780
    Bungymania ESC Data Base, classement par AMAXI (D'après les données des constructeurs).

    Pour éviter ces cas extrêmes, j'ai regroupé les contrôleurs en 4 catégories (selon le courant supporté et le poids) avant de les confronter au même test 30A (le moteur Himax). Les résultats présentés ci-dessous sont les perfromances moyennes à l'ensemble des sessions de test.
    1- 80A et+ (Titan, HXT): 30.4A, 304W, 21512 RPM
    2- 45-50 A (Titan, CC): 30.8A, 305W, 21051 RPM
    3- 30 à 36A (Titan, HXC): 29.1A, 295W, 21038 RPM
    4- moins de 30A (H-Wing, CC): 28.8A, 323W, 20985 RPM
    Les contrôleurs les plus puissantes ont une résistance interne plus faible. Aux tests, il font légèrement mieux que leurs homologues pouvant supporter moins de courant. Mais l'écart est très faible. Il reste intéressant de surdimensionner légèrement le contrôleur dans une limite de poids acceptable pour l'application. La sécurité en vol y gagne également.

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    8 - D'autres paramètres importants dans le choix d'un contrôleur

    : Comme on a pu le constater précédemment les écarts de performances sont assez minces d'un contrôleur à l'autre. Cela ne veut pas forcément dire qu'il est inutile d'investir dans des grandes marques. Beaucoup d'autres paramètres entrent en ligne de compte. Nous allons voir maintenant si les contrôleurs les plus onéreux peuvent distancer leurs homologues moins chers. Pour cela, j'ai réalisé un tableau plus complet prenant en compte un critère de performance étendu (rpm observés, échauffement thermique, capacité et plage de burst). Par exemple, le Tian 50 PB produit une très bonne performance en terme de RPM bruts mais se voit pénalisé en raison de son échauffement trop rapide.
    Une série de critères complémentaires font leur apparition. Chaque contrôleur reçoit une note (de 0 à 10) pour son positionnement en terme de prix (par catégorie de puissance), sa facilité de programmation (et l'étendue de ses réglages), La qualité de finition (qualité des gaines, des fils, des soudures et la présence de connecteurs), la qualité du démarrage moteur, le BEC (plage d'utilisation et stabilité du courant) et la sensibilité aux parasites (capacité de filtration). Cette dernière à été testée uniquement au banc. Récepteur, contrôleur et batterie sont confinés par un collier rilsan. Une mine de crayon est fixée au bras d'un servo connecté au récepteur et laisse une trace sur du papier en cas de frétillement (c'est artisanal). Je n'ai pas pu prendre en compte les incidents moteurs (trop complexe à faire).

    Tableau des résultats.
    Classement Marque Type note Prix note Prog note Fini note Perf note Démar note bec note Radio Moyenne
    1 HexTronic HXT080 PRO 9 7 8 10 8 9 8 8.4/10
    2 HexTronic HXT120 PRO 9 7 8 10 8 9 8 8.4/10
    3 HexTronic HXT036 PRO 9 7 8 9 7 10 8 8.3/10
    4 Hobbywing Pentium-25A 9 8 8 9 8 9 7 8.3/10
    5 Hyperion Titan 80 PB 5 10 9 8 8 10 8 8.3/10
    6 Castle Creation Phoenix 25 3 9 9 8 10 8 9 8/10
    7 Hyperion Titan 50 PB 6 10 9 6 8 10 7 8/10
    8 Castle Creation Phoenix 45 4 9 9 7 10 9 9 8.1/10
    9 Hyperion Titan 30 P 6 10 9 8 9 7 7 8/10
    10 HexTronic HXT30A 10 5 6 8 8 10 7 7.7/10
    11 Hyperion Titan 20 P 5 10 9 6 9 7 7 7.6/10
    Bungymania ESC Data Base, résulats: notes/10.

    Le tableau des résultats confirme les bonnes prestations des contrôleurs Hextronik série PRO une fois de plus. Ils sont peu onéreux, compactes, faciles à programmer et peu sensible aux parasites. On peut seulement leur reprocher un démarrage légèrement moins bien maîtrisé que sur d'autres produits (comme Castle Creation). Le contrôleur HXT030 est un peu moins bien classé mais uniquement en raison de son manque de convivialité.

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    Tir goupé chez Hyperion. Castle Creation Phoenix, Catégorie 30 A.

    Les contrôleurs Hyperion figurent également en très bonne position. Mais c'est aussi grâce à l'Emeter qui permet un mode de programmation rapide, simple et sans égal dans la concurrence. Le Titan 50 BP recule dans le classement en raison de sa tendance à l'échauffement. Ce contrôleur rated 50A me semble en réalité être un 45A.
    Les produits HobbyWing (H-Wing) ont donné beaucoup de satisfaction. Leurs prestations sont pratiquement équivalentes à celles des HXT avec en plus une meilleures logeabilité et la programming card que l'on peut emporter sur le terrain.
    Plus inattendu, les contrôleurs CC Phœnix sont très mal classés. Il y a plusieurs raison à cela: leur prix d'achat, l'absence de dispositif de programmation sur le terrain et leur incapacité à creuser un écart en performance. Ces contrôleurs restent cependant des valeurs sures à long terme (car upgradables). Ils sont aussi les seuls à supporter des pointes d'intensités importantes (brust). Le Phoenix 45 A supporte 60A pendant quelques secondes.

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    9 - Conclusions

    : Le comparatif a réservé quelques surprises et beaucoup d'informations intéressantes pour nos futurs achats.
    Les écarts en performance d'un fabricant à l'autre sont très faibles. Nous avons eu plusieures confirmations, cela signifie que les composants sont les mêmes. L'écart de prix, s'explique plus ou moins (selon les cas) par d'autres facteurs comme la conception du régulateur (Software), la courbe des gaz, sa convivialité et l'étendue de la plage des réglages, la possibilité de mettre à jour le Firmware, la publicité faite par la marque.
    Lorsque le prix augmente, on accède à des systèmes de programmation plus élaborés, plus pratiques et au champ d'action plus étendu. Mais ce n'est pas une règle générale. Par exemple la Programming card H-Wing (10$) est presque aussi opérationnelle que l'Emeter HP (90$). Mais ce dernier à bien d'autres fonctions que ne possède pas la carte H-Wing. Sur le haut de gamme, on peut " mettre à jour " le contrôleur sur internet avec la certitude de disposer d'un produit évolutif qui restera opérationnel dans le temps en s'adaptant aux progrès techniques. Cela a un prix bien sûr. Les contrôles à la fabrication, présent pour les marques les plus reconnues, interviennent sur le coût final également. Malgré cela, je n'ai pas trouvé de mauvais matériel. Sans le cadre de ce comparatif, tous les contrôleurs fonctionnaient parfaitement.

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    Les contrôleurs HexTronik serie PRO et BMC.

    S'il est préférable d'éviter l'achat d'un contrôleur non réglable, peu convivial (comme le HXT030) ou pour lequel on ne dispose pas d'instructions de réglage, investir dans un appareil au prix très élevé (Castle Création) ne se justifie que pour les modélistes les plus exigeants qui aiment posséder le nec plus ultra ou dont les applications sont plus pointues.
    Un utilisateur moyen ne peut être que sensible au prix de ces contrôleurs. Ils lui permettront d'accroître le nombre et la diversité de ses appareils. Si l'on met bout à bout les économies réalisées sur les servos, les moteurs et les batteries, il est possible d'avoir plusieurs avions pour le prix d'un. Même si le résultat final n'est pas tout à fait le même et que ces produits correspondent davantage au choix de la quantité face à celui de la qualité, les différences ne sont pas gigantesques. Elles ne sont sûrement pas dues aux contrôleurs. Songez qu'il est possible d'obtenir trois contrôleurs HexTronik 80A (46$) pour le prix d'un seul Castle Creation (140$).

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    HobbyWing série Pentium (ici le 25A), Phoenix 45 de chez Castle Creation et le Hypérion Titan 80.

    HexTronik remporte le comparatif. Ses produits sont d'assez bonne qualité avec des prix très compétitifs. On préférera la série PRO pour l'étendue et la facilité de programmation. Le HXT 030 (vendu aussi sous d'autre label, Tower Pro..) est performant mais livré sans manuel d'utilisation. L'information pour les réglages n'est pas facile à trouver.
    HobbyWing propose de bons contrôleurs plus logeables que les HXT. La carte de programmation est très efficace et fait oublier l'absence de réglages sur PC.

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    Chez Hyperion, belle finition et prise 4 broches pour connecter l'Emeter

    Hyperion réalise un joli tir groupé. Ces produits sont de qualité et performant. Mais, le point fort de la firme Coréenne est d'avoir su créer un véritable univers dans lequel la compatibilité et l'interconnectivité est le maître mot. Tout est facile mais il ne faut pas sortir de la marque.
    Castle Creation et ses Phoenix, déçoit un peu en terme de rapport qualité prix. Mais cette firme possède d'autres atouts dans son jeu. Les sofware sont très au point et très développés. Les produits sont suivis avec des véritables updates et upgrades.
    Dans les limites des tests réalisés et nos conditions de mesure, les régulateurs à bas prix ont démontré de manière éclatante qu'ils n'avaient rien à envier aux marques plus reconnues. Il ne s'agit pas de produits au rabais ni de produits diminués, mais de véritables régulateurs exploitables. Ils représentent un facteur d'économie considérable et un grand acteur de développement pour le modélisme électrique.
    Ce comparatif ne se veut pas exhaustif ni définitif. Il comporte des lacunes. Je n'ai pas pu intégrer l'aspect fiabilité des contrôleurs faute de recul suffisant. Il reste deux tests à réaliser. Le premier de 15 A pour que les plus petits contrôleurs puissent s'exprimer. Le second de 60A pour mettre davantage à contribution les plus gros modèles.

    Actuellement je vous conseille de préférer les Turnigy Plush qui sont d'excellente qualité, très fiable, facile à programmer mais qui n'existaient pas lorsque ce comparatif à été réalisé en 2006.
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    Actuellement je vous conseille de préférer les Turnigy Plush qui sont d'excellente qualité et très fiable.

    Vous les trouverez en vente chez Hobby King sur cette page web:

  • Turnigy plush 12A
  • Turnigy plush 25A
  • Turnigy plush 30A
  • Turnigy plush 40A
  • Turnigy plush 60A
  • Turnigy plush 80A

    Je vous conseille également la carte de programmation qui va simplifier le réglage de vos contrôleurs Turnigy.
  • carte de programmation

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  • 10 - Accessoires pour contrôleurs

    : En achetant votre régulateur, pensez aux accessoires indispensables. Il est toujours dommage de recevoir son précieux colis de l'ouvrir et de ne pas avoir les connecteurs à souder pour l'essayer.
  • Les connecteurs: Contrairement aux moteurs, les contrôleurs sont rarement livrés avec leurs connecteurs. Les besoins sont de deux ordres. Il faut assurer la triple liaison avec le moteur et la double liaison avec la batterie (+/-). S'il y a un consensus pour adopter des prises gold pk 3.5mm dans le premier cas, les choix sont plus personnels pour la liaison avec la batterie. Différents moyens d'assurer l'alimentation en puissance du contrôleur sont proposés dans le commerce. Leur sélection doit tenir compte de plusieurs facteurs.
    L'ampérage que le dispositif est capable de supporter et qui doit être adapté à votre setup.
    Le poids des connecteurs, qui doit être en relation avec la masse de l'avion.
    La sécurité lors des branchements ne doit pas non plus être négligée. Certains type de connecteurs (comme les pk) peuvent autoriser les courts-circuits si l'on est un peu distrait alors que d'autres jouissent d'un détrompeur (Dean's, XT60..).

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    Il faut adapter les connecteurs à la puissance de l'application. Bullet 3.5mm, Bullet 6mm et connecteurs 6 broches MPX.

    Enfin, ne négligez pas, dès vos débuts, un autre paramètre important: la standardisation. Si vous multipliez les connecteurs en tous genres, vous ne pourrez pas utiliser le contrôleur de votre choix sur n'importe lequel de vos moteurs ou de vos avions. De plus, pensez au nombre de cordons différents dont vous aurez besoin pour charger vos batteries qui devront elles aussi s'adapter aux contrôleurs.
    Pour la triple liaison avec le moteur, les connecteurs gold bullet 3.5mm représentent une solution assez standard jusque 35-40A. Au-delà on préférera les bullets 6mm qui supportent 90A en continu.

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    Gold pk 4mm, XT60 et connecteur 6 broches MPX et Dean's Ultra Connector.

    Pour la liaison avec la batterie le choix est plus large. Les connecteurs gold (pk) 2.4mm peuvent supporter 15A en continu et sont adaptés pour les petits modèles (classe 400). Les connecteurs gold 4mm prennent le relais et acceptent jusque 60A en continu. Pour les plus grosses applications il faut avoir recours aux connecteurs gold 6mm (90A continus et 150 pendant 10sec).
    Contrairement à la série Gold pk, les connecteurs MPX (plastique vert) possèdent un détrompeur. Il n'est pas possible de brancher le + avec le - par erreur. Leur Ampérage est limité à 20A. On peut toute fois aller au delà (40-50A) en regroupant 2 ou 3 broches pour un même pole.
    Moins connus en France, mais largement adoptés aux usa, la société Deans usa2.gif Commercialise les connecteurs Dean's Ultra Connector 40-50A. Ils sont très pratiques et peu encombrants. Leur forme rend impossible un court-circuit involontaire. Dans la même série les Deans "Mini" sont utilisées pour des applications de 15 amps maximum. Les XT60 sont excellent également et plus facile à souder et à utiliser. Ils supportent 50/55A en continu et 70A maxi.

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    Les Powerpole Connector Series assurant des liaisons de 15 à 180 A.

    La société Anderson Power Products APP usa2.gif propose une famille de connecteurs (Powerpole Connector Series) assurant des liaisons de 15 à 180 A avec détrompeur. Ces connecteurs peuvent être assemblés et orientés de différentes manières. Un large choix de couleur est disponible permettant d'identifier vos différentes applications.

  • La gaine Thermo-rétractable (Heat Shrink Tube): Indispensable pour les prises gold, elle permet aussi d'isoler facilement les soudures apparentes. Pour une application standard (pk4mm) la gaine de diamètre 4 à 5 mm convient très bien. Il suffit de la couper (bien perdendicairement à sa longueur), de la maintenir en place et de chauffer légèrement pour qu'elle se rétracte (environ à -3 fois sa taille d'origine). La gaine Thermo existe également en 2 et 3 mm pour les plus petites prises et les fils de servos.

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    La gaine Thermo-rétractable est indispensable pour les prises gold et l'isolation des soudures.

  • Les refroidisseurs et radiateurs: Le fonctionnement d'un contrôleur génère obligatoirement de la chaleur. Il est souhaitable de le placer à un endroit ventilé du fuselage. Pour des applications supérieures à 40-50 A vous pouvez ajouter un radiateur (Heatsink) pour facilité le refroidissement. Le Heatsink (10 à 20g selon la taille) doit être placé sur la surface plate du contrôleur en contact avec l'électronique.

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    Installation d'un Heatsink sur un Titan 50 qui en a bien besoin...

  • Un bec externe ou une batterie de réception: 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. Le BEC externe se connecte sur la batterie de propulsion et grâce à lui vous n'avez plus besoin de batterie de réception. Il permet également d'utiliser des contrôleurs OPTO (non BEC) bien plus intéressants avec leur plus large plage de tensions d'entrée 2S (7.4v) à 9S (33.3v) et quelque fois plus. Ces contrôleurs éliminent certains parasites et améliorent la réception pour une meilleure qualité de pilotage. Pour plus d'informations sur les BEC externes, consulter notre dossier technique.

    techniques techniques techniques
    Un bec externe permet d'utiliser des contrôleurs OPTO et d'éliminer la batterie de réception.
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  • 11 - FAQ

    :

  • Peut-on se passer d'un contrôleur sur un avion?
    Hélas non! Le temps des moteurs brushed (à balais) ou certains téméraires, n'utilisaient pas d'accélérateur et branchaient la batterie directement sur le moteur, est révolu. Avec la sophistication des moteurs brushless (sans balais), le contrôleur est devenu un calculateur nécessaire au fonctionnement du moteur. On ne peut pas non plus utiliser un variateur classique avec un moteur brushless.

  • Comment brancher le contrôleur?
    C'est extrêmement simple, vous devez réaliser trois liaisons différentes. Commencer par souder vous prises si ce n'est pas déjà fait (voir partie 10 les connecteurs). Les trois fils (souvent de couleur jaune) sortant du contrôleur vont alimenter le moteur et doivent être connectés avec les homologues issues de ce dernier (prise mâles et femelles). Le fil se terminant par une prise de type servo doit être relié à la voie des 'gaz' du récepteur. Cette liaison joue un double rôle dans le cas d'un contrôleur BEC. Elle transmet le signal des gaz au contrôleur vous permettant ainsi d'accélérer ou de diminuer la vitesse de rotation de l'hélice. Elle alimente le récepteur en courant de 5v environ, ce dernier peut alors assurer la réception et animer les servos. Enfin les deux plus gros fils (rouge + et noir -) seront connectés à la batterie juste avant le vol.

  • Peut on utiliser indifféremment des batteries ni-cd, ni-mh ou lithium avec un contrôleur brushless?
    Bien sur, batteries ni-cd, ni-mh ou lithium représentent une même source de courant continu. Il faut seulement adapter les réglages du contrôleur (cutoff) au type et à la tension de la batterie. Une batterie lithium (lipo) ne doit pas être déchargée en dessus de 3v par élément. Par exemple, pour une batterie 4S on programmera la valeur 4x3=12v.

  • Les réglages usine de mon contrôleur sont-ils adaptés à tous les moteurs brushless?
    Dans la plus part des cas, les contrôleurs sont livrés avec des réglages par défaut convenant à de nombreux moteurs (timming Auto) et une batterie 3S. Cependant pour toutes les autres configurations vous devrez adapter les réglages. Il faut apporter un soin particulier au Cutoff Voltage pour ne pas abaisser trop fortement la tension de votre batterie lipo en fin de vol.

  • Comment brancher deux contrôleurs sur un avion bimoteur?
    Il y a différentes techniques. La plus efficace est d'utiliser deux contrôleurs OPTO et une batterie de réception ou un BEC externe. Les deux contrôleurs connectent le récepteur par un cordon en Y pour recevoir le signal des gaz. Vous pouvez également utiliser des contrôleurs BEC mais l'un des deux doit être neutralisé sur le fil +. Pour plus d'information reportez-vous à la rubrique montage (partie 9) de l'essai du TwinStar II MPX.

  • Combien de servo peut-on utiliser avec un contrôleur BEC?
    Le bec d'un contrôleur utilise un régulateur chargé d'abaisser et de stabiliser la tension de la batterie à 5v. Le régulateur ne peut pas dissiper une énergie infinie car il est soumis à un échauffement. Plus l'écart de tension entre ses bornes est grand, plus il chauffe. Même phénomène lorsqu'on fait passer plus de courant. La formule [(Tension d'entrée - Tension de sortie) x Courant] permet de comprendre pourquoi la tension de la batterie limite le nombre de servo. Prenons l'exemple d'un bon régulateur, pouvant dissiper 20 Watts, devant alimenter 4 servos qui consomment en pointe 2A au total. On pourra mettre au maximum qu'une batterie de 15V ((20 W / 2 A)+ 5v) en entrée si l'on ne veut pas que le régulateur ne chauffe trop. Pour utiliser une batterie de plus grande intensité, il faut pouvoir dissiper plus de puissance. On peut ajouter un dissipateur en aluminium (radiateur) ou un BEC externe qui utilise un système par découpage. Dans ce cas, le régulateur ne dissipe pas la pleine puissance en permanence et peut supporter plus de servos ou une tension plus élevée en entrée.

  • Peut-on utiliser deux contrôleurs différents (en puissance ou de marque différente) sur un bi moteur?
    En théorie c'est possible si les contrôleurs peuvent être harmonisés sur leurs réglages. Dans la réalité vous risquez de rencontrer deux problèmes majeurs. Le premier concerne la différence de rpm entre les deux propulsions. Elle existera forcément et même minime, elle entraînera une tendance au lacet que vous devrez contrer en braquant la gouvernes de direction. Cela augmentera la traînée et la consommation d'énergie. La seconde est une différence de courbe des gaz qui risque d'accentuer les effets de lacet. Il est fortement recommandé d'utiliser deux contrôleurs identiques pour réaliser un bimoteur.

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  • 12 - Rapport d'incdents

    : Sur l'ensembles des contrôleurs testés:
  • HXT HXT018 PRO: hors service après 10mm de fonctionnement.
  • HXT HXT010 PRO: hors service à la livraison.
  • HXT HXT080 PRO: hors service à la livraison.
  • HXT S60 opto: hors service à la livraison.
  • Hyperion Titan50 bec: échauffement anormal.



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