Обзор регулятора XM20A на процессоре F396

xm20a-esc-dys-v1-oneshot125-f396-mcu

DYS XM20A — это относительно новый регулятор скорости для мультикоптеров. В нем используется процессор Silabs F396, который работает быстрее чем процессоры F330 предыдущих поколения регуляторов например FVT/ZEUS Littlebee 20A или RG20A).

Огромное спасибо 65Drones.com and DYS за предоставленные XM20A.

Зачем выбирать XM20A и процессоры F39X?

Основное отличие XM20A от Littlebee — используемый процессор.

F396 (регуляторы серии XM) работает на частоте 50 МГц, в то же время F330 (LittleBee) работает на частоте 25 МГц. Ограничение накладываемое процессором F330: когда скорость вращения превысит определенное значение, он начнет отставать, что вызовет рассинхронизацию. Если говорить точнее, то eRPM у F330 максимально 200к, у F39X — 390к (eRPM это произведение напряжения, числа магнитных фаз (число полюсов / 2), значения kV и эффективности, пруф, англ.). Для мотора с 2000kv при питании 6S, eRPM может дойти до 240К, при этом можно будет увидеть рассинхронизацию.

Т.к. F396 вдвое быстрее чем F330, он имеет возможность быстрее обрабатывать команды полетного контроллера, что ведет к более качественному, стабильному управлению.

Джастин Нишида (Justin Nishida) добавил:

При использовании Raceflight и Multishot с XM20 и, скажем, naze32 rev5 вы можете использовать 4к/4к (looptime/частота обновлений данных к регулятору — esc refresh rate) без проблем с рассинхроном. F330 не может обрабатывать данные с частотой более 2.6к, так что вы ограничены значениями 4к/2.6к в лучшем случае, хотя большинство используют более безопасный вариант 4к/2к. Многие из тех кто уже прошил свои littlebee 20A прошивкой multishot (или другие, более старые поколения регуляторов), даже не подозревают что их регуляторы не могут работать так же быстро как XM20.

Наверное поэтому FVT Littlebee пытаются наверстать упущенное и выпустить новую версию регуляторов на F396 — LittleBee 20A pro.

Характеристики и версии

XM20A работает с токами до 20А, кратковременно до 25А. При использовании моторов с большим kv предположительно будет работать лучше чем другие.

  • Входное напряжение 3-4S Lipo
  • BEC — отсутствует
  • Размеры платы 24х14х4.4 мм
  • Вес из коробки: 4 грамма, без учета проводов
  • Прошивка и загрузчик BLHeli 14.X

Замечу, что в продаже есть как минимум 2 версии: V1 идет без проводов, V2 с ними. Других отличий в железе между ними нет.

V1 которую я получил идет в пластиковом защитном корпусе. DYS уверяет что он не вызовет проблем с перегревом, потому что имеются отверстия (конечно если у вас есть обдув).

xm20a-esc-dys-plastic-case-protective-inside

xm20a-esc-dys-v1-plastic-case-open xm20a-esc-dys-plastic-case-closed

xm20a-esc-dys-v1-f396-front-processor xm20a-esc-dys-v1-f396-back-fet

Один из тех что получены от 65Drones видимо является предсерийным V1: другая этикетка, нет «торчащих» контактных площадок и припаяны провода к мотору. Однако все прочее железо одинаковое.

xm20a-esc-dys-pre-V1-heatshrink

XM20A без радиатора (раздетый):

xm20a-esc-dys-pre-v1-front-naked xm20a-esc-dys-pre-v1-back-naked

Опять же раздетый XM20A (желтый сигнальный провод) в сравнении с LittleBee 20A (белый сигнальный провод), бок о бок:

xm20a-esc-dys-compare-littlebee-20a-naked xm20a-esc-dys-compare-little-20a-naked-top

Тесты выполненные Конрадом (Konrad)

Этот тест провел Конрад (Konrad)

Мы сравниваем тягу при использовании регуляторов FVP LittleBee 20A и DYS XM20A. Тестировали на моторах Cobra 2204 2300kv, а также на DYS1306 4000kV c Diatone 3045 (двух и трех лопастных) и на других винтах обрезанных до 3″ с аккумулятором 3S.

Оба регулятора прошиты последней версией прошивки BLHeli 14.4 с одинаковыми настройками.

3х позиционный выключатель был настроен на передачу сигнала 0%-50%-100%, для того, чтобы быть уверенным что управляющий сигнал одинаковый во всех тестах.

Настройки BLHeli

XM20A:

BLHeliSuite-Setup_XM20A-esc-reflashed-default-settings

LB20A:

BLHeliSuite-Setup_FVT-littlebee-20a-esc-settings-damped-light

Мотор Cobra 2204 2300KV

Конфигурация:

  • 4S 1300mah 40C SLS
  • самодельный стенд для измерения тяги — кухонные весы и ваттметр RAYTRONIC WM-100
Props   % Макс. тяги, г Макс. ток, А Макс. мощность, Вт Эффективность г/Вт
Gemfan 5045 (не bullnose) Littlebee 20A 50 310 3.81 63 4.9
  100 922 18.40 289 3.1
XM20A 50 292 3.60 59.4 4.9
  100 915 17.93 285 3.2

Мотор DYS 1306 4000kV

Конфигурация:

  • 3S 1800mah 40C SLS
  • Все винты «bullnose», включая обрезанные
Винты % Макс. тяги, г Макс. ток, А Макс. мощность, Вт Эффективность г/Вт
Diatone 3045×2 LB20A 50 114 2.78 34.7 3.3
100 301 14.02 167.7 1.8
XM20A 50 120 2.98 37.4 3.2
100 297 13.18 159.4 1.9
Diatone 3045 tri LB20A 50 130 3.09 38.4 3.4
100 324 13.29 159.1 2
XM20A 128 2.88 35.5 3.6
313 12.88 150.3 2.1
3030 (обрезанный 6030) LB20A 50 97 1.95 24.4 4
100 297 9.07 111.2 2.7
XM20A 50 102 2.06 25.7 3.9
100 284 9.86 107.6 2.6
3040 (обрезанный 5040) LB20A 50 104 2.16 27 3.9
100 292 9.89 119.5 2.4
XM20A 50 104 2.16 26.9 3.9
100 295 10.27 123.3 2.4

Дисклеймер: заметьте, что значения тяги нужно использовать только для сравнения этих регуляторов, а не для оценки мощности комбинации мотор+регулятор. В конце концов использовались кухонные весы.

Оба регулятора работают достаточно хорошо, этого хватает чтобы достичь пределов возможностей мотора 2300kv. XM20A позиционируется как идеальный для моторов с высоким kv, там где у littlebee могут возникнуть проблемы с синхронизацией (в некоторых конфигурациях), однако мы не увидели проблем при использовании LittleBee с мотором 4000kV и аккумуляторе 3S.

Я вижу небольшую разницу в тяге при среднем газе на всех тестах — в пользу littlebee.

Все тесты я провел 3 раза на полностью заряженных аккумуляторах, на каждом регуляторе, результаты в пределах допустимой погрешности.

Кроме того я записал видео с тестом DampedLight. Похоже что оба регулятора тормозят примерно одинаково.

Видно небольшое подергивание при запуске мотора с LittleBee, но дальше все работает отлично. Я летал на этих моторах с LittleBee 20A, при этом использовал настройки таймингов: meduim-high, и это решило проблему.

Тесты от Оскара

Я тоже провел тестирование, чтобы сделать этот обзор более надежным. Конрад и я использовали 2 полностью разных стенда для измерения тяги, разные экземпляры XM20A, и даже моторы с разным Kv, чтобы избежать возможного дублирования результатов.

Однако я пришел в тому же заключению: LittleBee 20A дают немного большую тягу и работают немного более эффективно при использовании большинства винтов.

Мотор EMAX RS2205 2300KV

Конфигурация:

Винты % Макс. тяги, г Макс. ток, А Макс. мощность, Вт Эффективность г/Вт
DYS 4045BN LB20A 50 262 4.6 74.5 3.52
  100 630 17.3 280.3 2.25
XM20A 50 252 4.7 76.1 3.31
  100 619 18.1 293.2 2.11
GF 5030 LB20A 50 300 3.8 61.6 4.87
100 790 15.5 251.1 3.15
XM20A 50 299 4.0 64.8 4.61
100 779 15.4 249.5 3.12
GF 5045 LB20A 50 368 5.6 90.7 4.06
  100 875 21.8 353.2 2.48
XM20A 50 339 5.3 85.9 3.95
100 892 22.9 371.0 2.40
GF 5045 Tri LB20A 50 405 6.2 100.4 4.03
  100 1004 26.3 426.1 2.36
  XM20A 50 395 6.6 106.9 3.69
  100 997 27.3 442.3 2.25
HQ5040 Tri LB20A 50 402 5.8 94.0 4.28
100 975 24.8 401.8 2.43
XM20A 50 389 6.0 97.2 4.00
100 980 24.6 398.5 2.46

Мотор EMAX RS2205 2600KV

Аккумулятор: 4S 1800mAh (16.2В – 16.6В)

Винты % Макс. тяги, г Макс. ток, А Макс. мощность, Вт Эффективность г/Вт
DYS 4045BN LB20A 50 299 6.6 106.9 2.80
  100 720 24.1 390.4 1.84
XM20A 50 292 6.9 111.8 2.61
  100 712 25.1 406.6 1.75
GF 5030 LB20A 50 395 5.8 93.2 4.24
100 1008 22.5 364.5 2.77
XM20A 50 387 5.9 94.8 4.08
100 1065 24.1 390.4 2.73

Заключение

Как и говорилось в самом начале этого обзора, теоретически, преимущество XM20A — это возможность использовать более высокие значение частот данных от полетного контроллера к регулятору и меньшее значение looptime (raceflight и multishot, результат — улучшение качества управления). а также более высокое значение eRPM. Мы еще проверим это все в реальных полетах и напишем отчеты.

Апгрейд до XM20A необходим далеко не каждому. Например тем, кого устраивает looptime 2k и oneshot; на некоторых моторах 2300kv и 4S возможно даже лучше оставаться на старых добрых LittleBee 🙂

Благодарности

Огромное спасибо Конраду за помощь в тестировании XM20A

 

Оригинал: Review – XM20A ESC – F396 MCU

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.