重点产品 · Titanmuscle 驱动技术

用一根镍钛丝,换掉一只电磁线圈

SMA 微型气阀 —— 静音 · 无磁 · 三位三通以一替二

面向智能座舱气动舒适系统、按摩器械与医疗气路的低压微型气阀。以镍钛驱动丝(SMA wire)替代电磁线圈,消除衔铁撞击与 PWM 嗡鸣,天然无 EMC 干扰;三位三通以一替二,并可内置压力传感器。

功能验证完成 · 首批产品下线中 · 开放联合开发与送样测试

0W
静态保持功耗
>100万次
常温循环寿命
2 → 1
三位三通以一替二
无
EMC 电磁干扰
How It Works

材料就是驱动器

传统电磁阀依靠线圈电磁力吸合衔铁,SMA 阀依靠镍钛丝的晶体相变产生位移。执行元件的本质不同,带来的是整套气路设计逻辑的差异。

传统微型电磁阀电磁驱动 · 线圈吸合衔铁电磁线圈衔铁阀体 · 阀芯复位弹簧持续通电保持衔铁撞击噪声存在电磁干扰SMA 微型气阀相变驱动 · 镍钛丝拉动阀芯驱动丝(通电升温)偏置弹簧阀体 · 阀芯可内置压力传感器断电即保持无撞击噪声无 EMC 干扰

原理图较宽,可左右滑动查看完整对比

原理示意:电磁阀需要持续电流维持状态,并伴随衔铁撞击与磁路干扰;SMA 阀通过相变产生位移,断电后由偏置弹簧保持位置,无须持续通电。

Key Advantages

四项可被验证的差异

以下四项差异均可在客户端台架上实测复现,建议逐条验证。

01

三位三通以一替二

系统级降本

传统方案要做三位三通,需要叠两只两位三通,再加一组管路接头和一个装配工位。单只 SMA 三位三通即可完成充气 / 保气 / 排气三态,省下的是整套气路与装配环节,而不只是单个零件的差价。

02

静音运行

无衔铁撞击 · 无 PWM 嗡鸣

电磁阀的噪声来自衔铁撞击与 PWM 调制下的线圈嗡鸣,在电动车静舱环境中会被明显放大。SMA 阀没有撞击部件,也没有线圈,这两个噪声源从原理上就不存在。

03

无 EMC / 无磁干扰

不需续流与浪涌抑制

SMA 靠电阻加热驱动,没有线圈也就没有反向电动势,不需要续流二极管与浪涌抑制电路。对座椅内越来越密集的压力、体压与心率传感器更友好。

04

零静态保持功耗

断电即保持

电磁阀要维持在开或闭的状态,就得持续通电、持续发热;SMA 阀断电即保持。而座椅气袋 95% 以上的时间处在「保持」状态——这是最契合座舱场景的一项特性。

Comparison

与传统微型电磁阀逐项对比

我们把差异拆到维度级别,方便您在自己关心的指标上做判断。表中不含未经验证的数值。

对比维度传统微型电磁阀SMA 微型气阀
驱动原理电磁线圈吸合衔铁镍钛丝通电相变产生拉力
三位三通实现方式需叠两只两位三通 + 管路接头单阀实现,以一替二
工作噪音衔铁撞击声 + PWM 嗡鸣无撞击、无线圈嗡鸣
电磁干扰需续流二极管与浪涌抑制无 EMC 干扰
状态保持功耗需持续通电维持断电即保持,静态功耗为 0
结构复杂度线圈 + 衔铁 + 磁路 + 复位弹簧驱动丝 + 偏置弹簧,零件更少
供电方式12 V 直流直接驱动低电压驱动,车载需 DC-DC 变换

表中为两类驱动方式的原理性差异,不含未经验证的实测数值。SMA 微型气阀的性能数据为厂内自测值, 随压差、环境温度与占空比变化;具体限制条件见本页「适用边界与限制条件」一节。

Models & Specifications

阀型、型号与技术指标

两位三通与三位三通均可提供,三位三通可内置压力传感器。以下参数为厂内自测值,测试条件已在脚注中标明。

两位三通

紧凑结构

充气 / 排气两态切换,适合单路气袋的通断控制。

三位三通

以一替二

充气 / 保气 / 排气三态,单阀替代两只两位三通,并可内置压力传感器。

型号码与状态

TM5711上一代验证型号 · 未量产TM5713上一代验证型号 · 未量产TM7041上一代验证型号 · 未量产

以上为上一代验证型号码,未进入批量生产,仅作存量替换与历史检索参考,不代表在售规格。新一代平台已定版开模,阀型、接口与指标待试模验证后随选型表发布。

需要按项目评估的,请提供工作压力、流量、寿命与安装接口,我们按规格回方案或安排联合开发。

技术指标

下表为阀型级通用指标(两位三通 / 三位三通),并非某一具体型号的专属参数;具体型号的配置差异以新一代平台选型表为准。

驱动方式
镍钛驱动丝(SMA)相变驱动
可选阀型
两位三通 / 三位三通
压力传感
三位三通可选内置
响应时间
约 120 ms
开启与关闭分别标示;随压差、环境温度与占空比变化
循环寿命
> 100 万次
常温厂内自测值;60 ℃ / 85 ℃ 高温工况验证进行中
静态保持功耗
0 W
断电即保持,无需持续通电;平均功耗随占空比变化
工作电压
低电压驱动(约 3 V 量级)
车载 12 V 系统需配合 DC-DC 变换
工作温度
−40 ℃ ~ +80 ℃(设计目标)
高温边界测试进行中,暂不提供完整结论
外形尺寸
功能验证版尺寸见实物数据
量产版体积将进一步缩小,可联系我们获取最新图纸
数据口径说明

本页性能数据为厂内自测值,测试条件随附;第三方检测报告出具中。实际表现随压差、环境温度、占空比与驱动策略变化,建议以客户端台架实测结果为准。

核心执行元件 · Titanmuscle 驱动丝性能参数

阀的响应速度、保持力与循环寿命都取决于这根丝。下表按丝径给出选型依据, 同样是整个 SMA 驱动器系列的通用参数。

Titanmuscle 驱动丝性能参数按丝径选型
Titanmuscle 镍钛驱动丝在 7 种丝径下的电阻值、加热张力、1 秒内收缩电流、冷却时间、As 相变温度与位移量
参数项
0.05
mm
0.076
mm
0.10
mm
0.13
mm
0.15
mm
0.20
mm
0.25
mm
电阻值Ω/m
近似值
50023010075452518.5
加热张力
基于 170 MPa 负载 ①
3680143223321570891
1 秒内收缩电流mA
使驱动丝在 1 秒内完成收缩所需电流,为估算值 ②
851502003204106601050
冷却时间s
室温静止空气中垂直冷却的近似时间 ③
0.30.70.91.41.72.74.5
As 相变温度≥90 ℃
位移量
自由回复位移;150 MPa 负载下为 3.0%,对应驱动次数 10,000 次 ④
≥4.5 %
测试条件与脚注
  1. ①加热张力基于 170 MPa 负载;多数应用中该应力为驱动丝的安全应力。冷却回复力基于 70 MPa 负载。
  2. ②收缩(通电驱动)时间与输入电流相关。此处数值为估算值 —— 环境温度、气流与设备散热条件变化时,实际值会随之改变。
  3. ③冷却时间为室温静止空气中、驱动丝垂直状态下冷却的近似时间。
  4. ④位移量在 150 MPa 负载下为 3.0%,对应驱动次数 10,000 次。
数据口径说明

以上为按上述测试条件测得的参考值,用于选型初判。实际驱动电压、电流与节拍需结合具体结构、负载与散热条件标定 —— 我们可以按您的工况给出针对性参数建议。

Applications

适用场景

凡是「需要频繁控制气路、又不想引入线圈噪声与电磁干扰」的场合,都是这只阀的适用面。

汽车智能座舱

低电压、小型化适配车载 12 V 直流系统;无 EMC 干扰,对座椅内密集排布的压力与体压传感器友好。

  • 座椅腰托气囊
  • 车载气动按摩模组
  • 空气悬架微型控制阀

智能家居与按摩器械

静音是这类产品的首要指标,卧室与客厅场景对阀体噪声的容忍度最低。

  • 智能 AI 床垫
  • 按摩沙发
  • 便携式按摩器械

医疗与康复设备

采用医用级镍钛材料,洁净无析出,密封精度满足医疗气路对洁净度与稳定性的要求。

  • 呼吸机气路控制
  • 康复理疗气囊
  • 便携式血气分析仪
  • 骨科智能矫正装置
Boundaries & Limitations

适用边界与限制条件

以下条件会直接影响选型判断,建议与参数表一并评估。

01

需要控制端软件适配

SMA 依赖恒流加热驱动,需要「过驱动 + 保持电流」策略与老化补偿,客户现有 ECU / 控制板的软件需相应调整。

02

高频连续动作不占优势

SMA 依靠冷却复位,高频往复工况下并不省电。适用占空比需按具体气路工况评估,我们可在选型阶段协助测算。

03

高温工况数据待补齐

常温循环寿命已有数据,60 ℃ / 85 ℃ 环境下的响应时间与寿命验证正在进行,暂不提供完整结论。

04

体积仍在迭代

当前为功能验证版本,量产版体积将明显缩小;多联阀岛(8 路 / 10 路集成)路线图在推进中。

05

前装资质规划中

IATF16949 等汽车前装体系认证正在规划,现阶段更适合以联合开发与验证导入的方式合作。

更愿意先聊清楚?

把您的工况、气路结构与预期节拍告诉我们,技术团队会给出适用性判断——包括什么时候不建议用 SMA 阀。

与工程师沟通

开放联合开发:先寄样,再一起验证

新一代 SMA 微型气阀首批产品下线中。我们可提供样品、测试数据与建议测试大纲,配合贵司完成台架验证,并签署保密协议。