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◆ 好盈 X-Rotor 40A 调速器 测评报告 ◆

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楼主
发表于 2014-8-5 16:06 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 Himalaya 于 2014-8-5 16:38 编辑

好盈 X-Rotor 40A调速器
测评报告
HobbyWing X-Rotor 40A ESC REVIEW
作者:Himalaya
序:
这几年,多旋翼大爆发,好盈适时为这个产业推出了 Platinum-30A和 SkyWalker四合一电调。前者取得了巨大成功,几乎成为600轴距以上多旋翼的标配。同时它也是史上价格最亲民的铂金电调。而后者定位低端,也有不少的拥趸。从名字上看,这两款既有产品虽然是瞄准多旋翼应用,但仍旧归于既往的 铂金 和 天行者电调家族。然后,在这个夏天,好盈推出了全新的多旋翼专用电调系列 X-Rotor,不再遮遮掩掩,名字直接就叫做旋翼(Rotor)。。。
作为新来的,X-Rotor难免要跟这块地盘上的老霸主PL-30A过过招。兄弟相残也罢,后生弑父也罢,都拉出来遛遛吧。


被测评产品:
HobbyWing X-Rotor 40A
参比竞争产品:
HobbyWing Platinum Pro 30A

          HobbyWing X-Rotor-40A                     HobbyWing Platinum-30A-Pro

静态篇
一,包装
拿到手的第一观感:朴素!前代Platinum-30A的简单塑料袋已经够朴素得了,X-Rotor-40A更甚。

HobbyWing X-Rotor-40A 包装正面


HobbyWing X-Rotor-40A 包装反面

CE FCC RoHS认证由电调本体标签移到了包装卡上。
整体观感:明显的去色彩化。卡纸由蓝色变成黑色。里面的热缩管也没了。在一片黑白灰之中,红色电源线显得特别扎眼。

嗯?“Asia Edition”?亚洲版?这是什么意思?区别何在?

这是铂金30A的包装。

HobbyWing Platinum-30A-Pro
摆在一起看一看。

Package 左:Platinum-30A-Pro VS 右:X-Rotor-40A  
包装整体小了一圈,塑料袋材质变硬。

二,开苞,见真容。

上:HobbyWing X-Rotor-40A  ; 下:HobbyWing Platinum-30A-Pro
HobbyWing X-Rotor-40A

看到的变化:
* 信号输入线,取消了中间的红色线,只剩黑白。
* 输出插座,取消了红蓝热缩管,只剩黑色。
* 正面标贴,取消了背景浅色LOGO,前景取消了飞鹰标志。整体简单了很多。
* 正面标贴,取消了CEFCCRoHS等国际认证标记,多出来“亚太版”的标记。

这是全面朴素化、去色彩化的节奏。去掉了多种安全和环保认证标记,加上了“亚太版”的标记,什么意思?隐隐有种不爽的预感,区别对待有木有? 同线不同质的生产有木有? 国内有铅欧美无铅有木有? ZF不给力企业逐利没办法有木有?。。。 希望是我想多了。


说明书是试用版专门的。超级简单!当然的油门行程设定之外,原来的林林总总的菜单设置参数被大刀阔斧的删减,总共就只剩下一个设置项:进角!而且,只有中/高两种进角选择,无低进角,无自定义进角度数。
改进意见:
能不能把亚太版的事说明白点?

三,重量对比

同门PK
上:HobbyWing X-Rotor-40A ; 下: HobbyWing Platinum-30A-Pro

没有惊喜,重量没有下降,比前代略微重1g。下面这张图说明为什么。


X-Rotor-40A的16AWG电源线加长了5cm,比前代多出来的1g即来源于此。

因为无BEC,把原来闲置的信号输入线中的红线取消,改成黑白双色的绞合线(Twisted)。

至此,除了正极电源线是红色之外,整体全面去彩色化。我觉得,要去就去的彻底!不如干脆把正极电源线也改成白色吧,纯黑白配,看上去一定会很酷。















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来自 2楼
 楼主| 发表于 2014-8-5 16:08 | 只看该作者
本帖最后由 Himalaya 于 2014-8-5 16:53 编辑

拆解!Yeah! 拆解!
一,手贱发作,喜闻乐见,上家伙。
硬核部分来了。拆东西最令人兴奋了。一把剪子搞定,脱光光了。

单独看看。
  
HobbyWing X-Rotor-40A                  


HobbyWing Platinum-30A-Pro

放在一起比一比

上:HobbyWing X-Rotor-40A;下:     HobbyWing Platinum-30A-Pro

布局一样,热沉铝板一样,区别仅仅在于输出热缩管消灭了颜色,输入信号线也消灭了颜色。

翻过来看。
     
HobbyWing X-Rotor-40A                    


HobbyWing Platinum-30A-Pro

放在一起比一比

上:HobbyWing X-Rotor-40A;下:     HobbyWing Platinum-30A-Pro

再翻回去,拿掉热沉铝板看看MOSFET。

HobbyWing X-Rotor-40A                  

HobbyWing Platinum-30A-Pro


上:HobbyWing X-Rotor-40A;下:     HobbyWing Platinum-30A-Pro

MOSFET数量一致,封装一致。

侧过来看看。


热沉铝板大小一致,厚度一致。

输出3.5mm插孔排布一致。


仍旧是好盈惯用的滤波电容,牌子一致(Rubycon),型号一致(ZLH),规格一致(35V470μF),数量一致(1只)。
。。。。。。

翻来覆去看了一个够,我只想说,二者如出一辙,有人反对吗?

实际上区别还是有一点点的,虽然确实只是一点点:

*) 主控MCU虽仍然沿用Silab的F3xx系列,但型号由C8051F390换成了C8051F394,一字之差,查了Silicon Laboratories的官网,貌似区别仅仅是存储空间小了一半16Kà8K ——程序简化带来成本降低。

*) MOSFET由Toshiba(东芝)的TPCA8087换成了ON Semi(安森美,之前的Motorola)的NTMFS4934N。二者从封装到主要指标都差不多,Vgs=10V时的典型导通电阻都是1.5mΩ;电流能力方面,因为测试条件的不同而并无简单直接的可比性。我认为这不像是更换,而更像是2家供应商同时供货,因批次而异。至于电调标称电流的差别(30A-->40A),完全是市场定位的取舍。









来自 3楼
 楼主| 发表于 2014-8-5 16:08 | 只看该作者
本帖最后由 Himalaya 于 2014-8-5 18:19 编辑

动态篇:响应速度
以下引用好盈广告语:
好盈科技X-Rotor系列多旋翼专用无刷电调,使用全新的驱动程序,对多旋翼电机(特别是盘式电机)具有前所未有的优异兼容性。同时, X-Rotor系列产品使用了与传统飞行器(固定翼飞机和直升机)电调截然不同的设计,使X-Rotor系列电调的油门响应速度得到大幅度提升!
可见新款X-Rotor的卖点主要有两点:
1)       兼容性
2)       响应速度
兼容性(堵转)问题有赖于众多模友的广泛测试,目前好盈有专门的帖子正在做。所以下面的测试主要针对响应速度。透过试飞来寻找“手感”的变化? 未免太多主观成分了,说不清道不明。何况,对多旋翼而言,飞行“手感”更多的取决于飞控!因此,还是要实测!数据上见分晓!在周边设备完全一致的前提下,用数据记录仪对前代产品 Platinum-30A和本次评测的 X-Rotor-40A做对比测试。

测试组合:
HobbyWingPlatinum-30A + SunnySky V4010-12, 18N24P, KV=450
HobbyWingX-Rotor-40A + SunnySky V4010-12, 18N24P, KV=450

测试设备:
EagleTree e-Logger V4
EagleTree brushless RPM sensor
FutabaR6106HFC FASST Receiver

记录的参数:
油门位置
电机转速
瞬时电流

这个测试的着眼点就是响应速度,因此放弃有延迟的光电测转速,放弃会破坏动平衡的小磁铁 + Hall传感器测转速,而使用在电调输出端直接测试电气转速的方法。下图是为测试做的改装准备:



  公平起见,测试时两款电调分别进行油门行程校准, 6S 5000mAh动力电池充电至曲线最平坦的3.8V,并保证每组测试在60秒内完成,消耗不超过50mAh的电量。然后用充电器补充消耗掉的电量,再进行下一组测试,借此确保电池电压无一致。

见到很多测试是用手推动油门杆来测试响应速度。。这未免太温柔了吧。手推油门总是需要一定时间的,而飞控发出的转速指令的变化比人手的动作要快得多!为了让测试更残酷,更苛刻,果断放弃油门摇杆,而改用遥控器上的拨动开关来切换油门位置,实现油门瞬间跳变。

需要声明的是,因为测试条件的限制,以下测试并不能完全表现出两款电调的实际性能,而只提供二者在同样工况下的横向对比结果。测试条件的限制包括:
1)       数据记录仪采样速率的限制。
EagleTree e-logger V4的最高采样速率是50Hz,即采样间隔有1s/50Hz=20ms。在20ms中我们来不及眨一下眼,但在电子世界中这是一段非常漫长的时光,可以发生很多事,这些事都被记录仪遗漏。

2)       FUTABA接收机刷新速率的限制。
经我实测,R6106HFC即使在高速模式下,输出PWM信号的刷新速率也只有125Hz,普通模式下只有62.5Hz。

因此,以下测试的全部意义只在于两款电调在同样工况下的相对的横向对比,而非绝对的精确计量。谨记。


上实测图:

Platinum 30A, 油门=0%->50%->100%                                    


X-Rotor 40A, 油门=0%->50%->100%

几个观察点:
* 空载时,50%油门并不意味着50%转速,而是接近80%的最高转速。

*)二者达至稳定转速的方式不同:
Platinum-30A:转速稳步上升,逐渐趋近并最终达到稳定转速。
X-Rotor-40A: 转速迅速上升,超越稳定转速之后再逐渐下降,最终达到稳定转速。即信号分析中所称的“过冲”。

图太糙,把感兴趣的局部放大来看。

空载,油门0%->50%

电机由停止状态完成启动->加速的过程。这对应实际飞行中空中停车(比如意外掰杆)而后重新启动的过程。虽然不常发生,但一旦出现空中停车,能否及时启动往往决定了飞行器的生与死。。。。

Platinum 30A                                       



X-Rotor 40A
注:图中的RPM是电气转速,即电调换相的速度,实际机械转速要÷P/2,对于V4010而言,它是24极外转,要÷12才是机械转速。下同。

几个观察点:
*)从油门信号跳变,到转速开始上升,有大约80ms的启动延迟。PL30A XR40A一样。
*)启动之后转速上升,但极其短暂(20ms)之后马上经历一个转速稳定的平台,时长为80ms,二者一样。我想这是启动算法-->加速算法的切换过程。大家知道无感无刷电调在启动的瞬间是没有相位检测的,电调“楞”给出一个启动力矩让电机转动起来,获得一个初始转速之后,正常的相位检测开始介入,这一切换过程用去了80ms
*)平台过去之后,真正的区别来了,转速上升的过程,新品X-RotorPlatinum快了一倍!
*)请关注电流,Platinum-30A的电流峰值出现在加速过程中,仅1.9A;而X-Rotor-40A的电流峰值出现在启动瞬间,高达6.7A!对应加速过程的电流则只有1.5A上下。
这意味着X-Rotor-40A 的启动时给出的初始扭矩更大,猜测可能是应对空中停车重启的考虑,也可能是对付堵转的手段之一。






来自 4楼
 楼主| 发表于 2014-8-5 16:12 | 只看该作者
本帖最后由 Himalaya 于 2014-8-5 18:19 编辑

空载,油门50%->100%

电机由正常匀速状态猛然加速的过程。代表电调对飞控指令的响应是否及时准确。以及在接近动力极限时的提速能力。


Platinum 30A                 


X-Rotor40A


几个观察点:

*)这个测试中,二者并未表现出明显的区别,油门响应都非常出色,提速过程也是半斤八两,都在20ms之内完成加速。(转速只提高20%左右)

*)电流峰值的出现与加速过程同步。

空载,油门25%->50%
同样测试加速过程,与上面的测试的不同在于换一个油门区间。

Platinum 30A      



X-Rotor 40A


几个观察点:

*)这次油门变化只有25%Platinum-30A用了大约250ms 完成加速;而X-Rotor-40A用了200ms
*)电流峰值的出现与加速过程同步。


空载,油门100%->0%
考察电机的减速至停转的过程。

Platinum 30A



X-Rotor 40A


几个观察点:

*)油门从100%0%,二者都用了一秒钟多一点点的时间停下来。可以看出,新旧两款电调对电机的减速过程的影响无可见差异,都是直接断电任由其靠惯性逐渐减速停转,无主动刹车的迹象。

*)电调关闭瞬间电流急减至零,低于电调的静态功耗!看起来电机减速时真的在发电。。。。

空载测试总结:
*) 在每个区间的加速测试中,X-Rotor-40A都表现出更快的加速表现,在0~50%油门跳变测试中甚至比Platinum-30A快了一倍。

然后,带载测试,上桨!用的是TM桨型的15*5.5碳桨。但是刚刚开始做第一个测试就戛然而止了。因为测试在室内进行,风力猛烈,飞沙走石,犄角旮旯里面的陈年老灰都被吹的满屋乱飞,刹那间搞得昏天黑地一阵咳嗽….. 破坏力太大,只能浅尝辄止,作罢了。改日到室外再做这个试验。








来自 5楼
 楼主| 发表于 2014-8-5 17:13 | 只看该作者
本帖最后由 Himalaya 于 2014-9-16 09:40 编辑

结语

从外表到内心,从外部可见的形状体积 到 拆解所见的PCB排版和元件参数,X-Rotor很明显地脱胎于Platinum-30A。但算法的不同使她比PL30A更加贴近多旋翼应用。站在前代产品的肩膀上,作为已经成为中大型多旋翼的事实上的标准配置的铂金30A的直接衍生后代,X-Rotor将续写怎样的辉煌呢?唯有拭目以待。

优点
久经验证的,成功、成熟的硬件架构。
算法为多旋翼特别开发,更具针对性。
油门响应速度得到了切实明显的提升。
设置项目巨大幅度简化,减少了装机时的工作量,降低因设置不当造成的炸机风险。

遗憾:
体积/重量方面没有改进。

建议:
推出套组包装。每套数量可有4/6/8个,分别对应4/6/8旋翼机型。Castle Creations Talon DJIE系列已经这么做了。

推出更小电流等级的产品,比如6A。小微多轴多数用作穿越、翻滚等飞行,速度变化快,动作剧烈,实际上对响应速度的要求更加殷切! 建议推出6A10A等小规格产品尽快上市,把小微多轴模友从自行刷BLHeli/Simonk的麻烦中解脱出来。。。

●10A版本要带BEC
小微多轴通常使用CC3DMultiWii等飞控,自身无BEC模块。而且小微多轴对重量/体积敏感,外置BEC不理想。所以10A及以下产品需要带有BEC。加之小微多轴基本都是2S/3S供电,线性BEC78D05之流)足够。电流无需太大,1A足矣。4个并联后输出能力绰绰有余。
PS10A型号会使用什么样的硬件架构呢?40A脱胎于铂金,而铂金全部支持6S。那么只支持2-3S10A型号,难道会使用FlyFun甚至更低的SkyWalker的硬件吗?好奇中。。。
如果可能,可否瘦身?哪怕长一点都没关系,宽度做到23mm。如此,电调就可以放入25mm碳管内部,SKY-HERO范儿,外观清爽简洁,舒服啊! 而且对电调的保护也更加妥帖。当然,散热条件会差一点,但是以我的650轴距四轴为例,挂载情况下,每臂的平均工作电流只有2.5A!换做六轴会更低!40A的电调能热到哪儿去呢?
亚太版/欧美版,搞什么区别对待啊。统一了得了。销往日本和澳大利亚的是什么版??
畅想:
信号线中间的pin空置浪费,有点可惜,可以想办法用起来。比如:
设想 1)作为温度监控信号。当然这需要飞控系统支持,但根本没难度。设想一下,在地面屏幕的OSD显示是可以实时看到4个(或6/8个)电调的温度,心里是何等踏实。一旦出现温度异常也可以发出警告及时降落。又比如:

设想 2)作为转速信号。一来,如上面那样,可以作为远程监控之用;二来,将来变距3D多旋翼普及会出现对电调定速性能的需求。前瞻性有木有!再比如:

设想 3)作为1-wire总线,实现电调与飞控的双向通信。通信的内容包括但不限于温度、转速、电流、电压….. 无限的可能性!

出于安全的考虑,如上这些复杂功能,对散户模友可以不开放,只提供定制增值服务。
当然,这样的进化牵扯到飞控系统,好盈可以定下标准协议,飞控厂商们拿来直接用就是了。

●可否增加一路输出用于驱动LED? 每个多旋翼玩家都有这样的困惑,飞起来之后看不清姿态,分不清头尾!普遍的做法是重新铺设一套线路,专门用于LED灯,繁杂、凌乱、不胜其烦。电调本身的位置如果顺便驱动LED,无需额外布线,清爽简洁。这么贴心的设计何乐不为呢。

●继续LED,更进一步,干脆电调顶面设计成LED灯板,这样所有电调朝下安装的就直接搞定了灯光。LED灯板由N个RGB LED组成,设置项里面增加一项:灯光颜色。
倾听玩家的切实需求,好主意/新点子 可以有很多。。。。。
行文至此,工作台上的X-Rotor-40A也已经装妥(帅啊^_^),择日试飞感受实际飞行手感,虽然它更多地取决于飞控。




感谢列位赐览。





6
发表于 2014-8-5 16:51 | 只看该作者
二者都是无BEC,但是结构有本质不同。看起来X-Rotor是自带了BEC,但是不用作输出,只是电调自己用的5V(6V)电
铂金是典型的无BEC电调,需要从外部引入5V供电

从多旋翼的可靠性来说X-Rotor确实更合适。

7
发表于 2014-8-5 17:06 | 只看该作者
本帖最后由 borneol 于 2014-8-5 17:07 编辑
mayao11 发表于 2014-8-5 16:51
二者都是无BEC,但是结构有本质不同。看起来X-Rotor是自带了BEC,但是不用作输出,只是电调自己用的5V(6V) ...

铂金30A无需外部引入5V供电,挑掉红线一样工作。



8
发表于 2014-8-5 17:08 | 只看该作者
做工可以
9
发表于 2014-8-5 17:10 | 只看该作者
同意楼主  我也拿到测试版了  没扒皮  看lz的图片pcb 看着一样啊   诶没有5v输出用着不方便
来自苹果客户端来自苹果客户端
10
发表于 2014-8-5 17:11 | 只看该作者
borneol 发表于 2014-8-5 17:06
铂金30A无需外部引入5V供电,挑掉红线一样工作。

...原来如此

11
发表于 2014-8-5 17:19 | 只看该作者
顶给大家看~!
12
发表于 2014-8-5 17:59 | 只看该作者
很喜欢看到LZ这样的评测,顶一个!
13
发表于 2014-8-5 18:08 | 只看该作者

14
发表于 2014-8-5 18:35 | 只看该作者
不带BEC吧,有时候用起来不方便,带BEC吧,有时候又用不着,要把线挑断,但是看起来不舒服,感觉也不好(也许我有强迫症)
15
发表于 2014-8-5 18:56 | 只看该作者
   看起来根本就是一个东西,只是pcb布局略微调整了下而已。从电路来说这东西只能算是铂金30A的1.1版本而已。
16
发表于 2014-8-5 19:00 | 只看该作者
很详细的评测,学习。
17
发表于 2014-8-5 19:04 | 只看该作者
mayao11 发表于 2014-8-5 16:51
二者都是无BEC,但是结构有本质不同。看起来X-Rotor是自带了BEC,但是不用作输出,只是电调自己用的5V(6V) ...

那根红线是装饰,起到逗比作用的,哈哈

18
发表于 2014-8-5 20:44 | 只看该作者
PCB版本铂金是HW154 V1.2
           乐天是HW154 V1.3
看来真的是铂金的升级版本啊  
PS 本人已经上机爽飞好多起落了 手感没得说
19
发表于 2014-8-6 09:25 | 只看该作者
顶起!按X-Rotor这个响应速度,以后玩儿小机应该不用再折腾着刷BLheli什么的吧~非常全面的测试和分析,就差装机试飞了,期待楼主装机试飞视频!
20
发表于 2014-8-6 12:54 | 只看该作者
关注,不知响应速度能否赶上 BLHeli。
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