Les variateurs électroniques 

Le principe de fonctionnement d'un variateur électronique (également appelé ESC) est d'utiliser des transistors (appelés FET) dont le rôle est de fractionner le courant continu de l'accu en impulsions. Ces impulsions sont interrompues par des pauses durant lesquelles aucun courant n'est fourni : plus les pauses sont espacées, plus le moteur recevra de tension, et inversement. La fréquence des impulsions est gérée électroniquement ce qui a pour avantage d'offrir une progressivité dont les variateurs mécaniques sont dépourvus. Autre avantage non négligeable, l'autonomie : en effet, le travail d'un ESC consiste à frénétiquement "allumer" et "éteindre" le moteur (des milliers de fois par seconde), donc à "allumer" et "éteindre" la batterie. La batterie est donc utilisée "à la demande" et non plus en continu avec dissipation partielle du courant non utilisé sous forme de chaleur comme c'est le cas avec les variateurs mécaniques. Il en résulte donc une plus grande autonomie. 

Pour les francophones : depuis l'apparition des moteurs brushless, on réserve l'usage de l'appellation "variateur électronique" aux composants qui contrôlent des moteurs à charbons. Pour les moteurs brushless, on parle de "contrôleur" et non plus de variateur. Distinction superfétatoire dont les anglophones ne s'embarrassent pas : un contrôleur ou variateur de vitesse (Speed Controller) est soit mécanique, soit électronique. Donc MSC (Mechanical Speed Controller) ou ESC (Electronic Speed Controller). L'intérêt de cette distinction entre contrôleur et variateur selon le type de moteur est donc limité (mais il m'a permis de placer "superfétatoire" dans un article ). 

Les premiers variateurs électroniques de Tamiya intégraient également le récepteur radio : aucun n'a toutefois été fourni dans la boite d'aucun kit. La première mention d'un variateur électronique se trouve dans la notice du modèle 58067 Thundershot de 1987. Il s'agissait du C.P.R. Unit P-100F capable de supporter des moteurs jusqu'à 17 tours. Il sera rapidement suivi par le C.P.R. Unit P-160F qui supportait des moteurs jusqu'à 12 tours. Une version plus économique C.P.R. Unit P-80F (moteurs jusqu'à 23 tours) sera également déclinée avant que ne sorte le dernier modèle CPR-01 (27 tours) intégré sur les modèles XB et mentionné en option dans les notices de nombreux kits basés sur les châssis TT-01 et TL-01. Nous reviendrons ultérieurement sur la notion de "tours" pour les moteurs et les variateurs.

Quelques années plus tard, Tamiya séparera la partie récepteur et commencera progressivement à inclure des variateurs électroniques dans tous ses kits. Le TEU-101BK est certainement le plus connu des variateurs électroniques Tamiya, à la fois grâce à sa diffusion en masse à partir de 2004, mais aussi grâce à sa très grande fiabilité et sa très grande simplicité de paramétrage.

Le TEU-101BK termine sa carrière en 2009 pour laisser la place au TEU-104BK qui offre désormais la compatibilité avec les accus LiFe qui sont apparus avec les ré-éditions du Rough Rider et du Sand Scorcher.

Les TEU-105BK et 106BK ont rapidement remplacé les TEU104BK et 103BK en apportant (enfin !) le BEC (voir plus bas). Le TEU-302BK est quant à lui plus ancien, mais c'est le variateur le plus puissant dans la gamme Tamiya.

De manière synthétique, voici les caractéristiques des variateurs électroniques Tamiya récents. Nous aborderons en détail la signification de leurs caractéristiques techniques dans la section suivante :

(*) Le variateur TEU-302BK ne supporte pas officiellement le BEC (le logo ne figure pas sur le boitier). Toutefois, ses caractéristiques techniques précisent que le courant de sortie est de 6V vers le récepteur. Si l'accu délivre au plus 7.2v / 7.4v, alors le récepteur et le servo de direction devraient être préservés.

Les limites et les caractéristiques des variateurs électroniques

Les variateurs électroniques possèdent des caractéristiques et des limites qu'il est important de connaître, de comprendre et de respecter. Une bonne utilisation de ces composants permettra de les préserver, de préserver les modèles qui en sont équipés et surtout, de prendre du plaisir à faire évoluer les modèles en toute sécurité. 

Le BEC, Battery Eliminator Circuitry

A l'origine, tous les modèles RC embarquaient un boitier de piles dédié à l'alimentation du récepteur et des servos (direction et gaz). Le BEC a permis d'éliminer ce boitier de piles aussi lourd qu'encombrant (au moins sur les modèles RC électriques). Cependant, récepteurs et servos supportent des tensions comprises entre 4.8V et 6V alors que l'accu délivre 7.2V. Le BEC sert donc à réguler cette tension pour alimenter récepteur et servos quelque soit la tension de l'accu. Sur les premiers modèles Tamiya à en être équipés (le Hotshot en 1985), ce dispositif était intégré dans l'interrupteur. Par la suite, les récepteurs et/ou les variateurs ont intégré cette fonction (l'un de ces deux composants au moins doit l'intégrer pour préserver le(s) servo(s) et/ou le récepteur).

De nos jours, le BEC reste important : alors que l'immense majorité des récepteurs AM ou FM intégraient ce dispositif (ce qui permettait de s'en passer sur le variateur électronique), cette fonction est absente des récepteurs 2.4GHz. Par exemple, sur un modèle équipé d'un récepteur en 2.4GHz et d'un variateur TEU-101BK, le récepteur ET le servo de direction sont alimentés avec les 7.2V de l'accu. En pratique, ça fonctionne grâce aux tolérances de ces composants... jusqu'au jour où l'un d'eux envoie un signal de fumée.

La solution est d'utiliser la référence 45051 BEC Regulator TRO-01 ou tout autre système BEC externe (également appelé UBEC). Ou encore d'installer un servo dit "high voltage" qui supporte 7.4V, mais ils sont rares, généralement très coûteux et n'aident pas à résoudre le problème de tension concernant le récepteur.

La limite en T (tours)

La notion de tours se réfère au bobinage du moteur : moins il y a de T, plus le moteur tourne vite et plus la vitesse du modèle est élevée. En résumé, moins de T = plus de trs/min. Cependant, plus le moteur tourne vite, plus il consomme d'électricité que l'ESC et l'accu doivent lui fournir. L'intensité de courant se mesure en A (ampères) : cette valeur n'étant pas des plus explicites, les fabricants utilisent généralement les T, valeur qui correspond au bobinage des moteurs.

Exemple :
Un Mabuchi 540 standard est un 27T, un SuperStock BZ est un 23T : moins de T, plus de tours/minute, plus de consommation électrique. Par sécurité, on utilise une règle de 2T : un ESC dont la limite est de 19T pourra supporter des moteurs 21T et plus. Pour un moteur 27T, on choisira un ESC dont la limite est à 25T ou moins.

En pratique :
Les variateurs TEU-101BK / 104BK / 105BK supportent les moteurs Tamiya 30T (FL-Tuned), 28T (Lightly Tuned), 27T (Mabuchi 540, Dirt-Tuned, Sport Tuned) et 25T (Torque-Tuned, GT-Tuned). Cependant, il peut arriver que ces variateurs surchauffent et coupent en utilisant les moteurs 25T ou le Sport Tuned dans certaines circonstances : ratio de transmission mal adapté à la piste, piste à très forte adhérence (herbe ou moquette par exemple), en particulier quand on enchaîne les packs (ce qu'on n'est pas censé faire puisqu'il est recommandé de toujours laisser refroidir le moteur et le variateur entre chaque pack). A l'opposé, vous trouverez également des commentaires de personnes affirmant utiliser un moteur 19T sans problème avec un TEU-101BK : sans en remettre la véracité en question, ceci ne peut fonctionner que dans des conditions optimales et à la limite des capacités du variateur. Donc c'est certainement faisable, mais absolument pas recommandé : outre le risque d'endommager le variateur, qu'y a-t-il de plus frustrant que se retrouver avec un modèle en panne au milieu de la piste à cause d'une panne évitable ?

La limite en A (Ampères)

La limite en T expliquée précédemment est généralement utilisée car elle permet de simplifier les choses pour tout le monde. Mais derrière cette limite se cache en réalité une limite en A, à savoir l'intensité électrique maximale supportée par le variateur. Sur les ESC Tamiya, la limite en A est de 60A en continu sur tous les modèles de la série 10x (101BK, etc) et de 120A en continu sur le 302BK. Soient des limites de 25T et 17T. 120A semble être une bonne indication pour les moteurs 17T puisqu'on la retrouve sur d'autres ESC (Robitronic Speedstar RS142 par exemple).

La coupure (ou cut-off)

Ce dispositif est extrêmement important avec les accus de nouvelle génération (LiPo et LiFe) : pour les accus classiques en NiCad ou NimH, la coupure est "naturelle" puisque le modèle ralentit fortement dès que l'accu s'épuise. Les accus LiPo et LiFe ont besoin d'un dispositif de coupure automatique ou d'alerte pour éviter qu'ils ne se déchargent complètement (risque d'incendie). Cette coupure ou alerte doit être assurée soit par un dispositif externe, soit par le variateur électronique. En revanche, il faut savoir que le seuil de coupure pour les accus LiFe est plus bas que pour les accus LiPo. Donc, si un variateur intègre un cut-off LiFe mais pas de cut-off LiPo, il faut impérativement ajouter un cut-off LiPo externe quand on utilise un accu LiPo. La situation inverse ne pose aucun problème (ie cut-off LiPo utilisé avec un accu LiFe) mais ne permettra pas de bénéficier de toute l'autonomie proposée par l'accu. 

En pratique : aucun variateur Tamiya n'intègre de cut-off LiPo. Il est donc impératif d'utiliser un module d'alerte externe (communément appelé "buzzer" ou "Low Voltage Alarm") si vous utilisez des accus LiPo.

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