Tìm hiểu chi tiết về Rơle điện (Electrical Relay)

Rơ le điện và bộ tiếp điểm sử dụng tín hiệu điều khiển mức thấp để chuyển đổi nguồn điện áp cao hơn hoặc nguồn cung cấp dòng điện bằng cách sử dụng một số sắp xếp tiếp xúc khác nhau.

Đến nay, chúng ta đã có thể lựa chọn các thiết bị đầu vào có thể được sử dụng để phát hiện hoặc "cảm nhận" một loạt các biến vật lý và tín hiệu và do đó được gọi là cảm biến. Nhưng cũng có một loạt các thiết bị điện và điện tử được phân loại là thiết bị đầu ra được sử dụng để kiểm soát hoặc vận hành một số quy trình vật lý bên ngoài. Các thiết bị đầu ra này thường được gọi là Thiết bị truyền động.

Thiết bị truyền động chuyển đổi tín hiệu điện thành một đại lượng vật lý tương ứng như chuyển động, lực, âm thanh… Thiết bị truyền động cũng được phân loại là bộ chuyển đổi vì nó thay đổi một loại vật lý thành một loại khác và thường được kích hoạt hoặc hoạt động bằng lệnh tín hiệu điện áp thấp. Thiết bị truyền động có thể được phân loại là thiết bị nhị phân hoặc liên tục dựa trên số trạng thái ổn định mà đầu ra của chúng có.

Ví dụ, một rơle là một bộ truyền động nhị phân vì nó có hai trạng thái ổn định, được cấp năng lượng và chốt hoặc không tiếp thêm năng lượng và tháo ra, trong khi động cơ là bộ truyền động liên tục vì nó có thể xoay qua một chuyển động 360o đầy đủ. Các loại thiết bị truyền động hoặc thiết bị đầu ra phổ biến nhất là Rơle điện, Đèn, Động cơ và Loa.

Trước đây chúng ta đã thấy rằng solenoid có thể được sử dụng để mở chốt, cửa, van mở hoặc đóng điện, và trong một loạt các ứng dụng robot và cơ điện tử, ... Tuy nhiên, nếu pit tông solenoid được sử dụng để vận hành một hoặc nhiều bộ tiếp điểm điện, chúng ta có một thiết bị gọi là một relay có ích đến mức nó có thể được sử dụng trong vô số các cách khác nhau và trong hướng dẫn này chúng ta sẽ xem xét các rơle điện.

Rơle điện cũng có thể được chia thành các rơle cơ học gọi là “Rơle điện cơ” và các rơle bán dẫn, thyristor, triacs, vv, như thiết bị chuyển mạch gọi là “Rơle trạng thái rắn” hay SSR.

 

Rơ le cơ điện tử - The Electromechanical Relay

The term Relay generally refers to a device that provides an electrical connection between two or more points in response to the application of a control signal. The most common and widely used type of electrical relay is the electromechanical relay or EMR.

Thuật ngữ Relay thường đề cập đến một thiết bị cung cấp kết nối điện giữa hai hoặc nhiều điểm để đáp ứng với việc áp dụng tín hiệu điều khiển. Loại relay điện phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi là rơle điện hoặc EMR.


Hình minh họa về một Relay điện

Điều khiển cơ bản nhất của bất kỳ thiết bị nào là khả năng biến nó thành “ON” và “OFF”. Cách dễ nhất để thực hiện việc này là sử dụng công tắc để làm gián đoạn nguồn điện. Mặc dù thiết bị chuyển mạch có thể được sử dụng để kiểm soát một cái gì đó, chúng có nhược điểm của chúng. Một trong những nhược điểm lớn nhất là phải được thực hiện bằng tay (vật lý) bật "ON" hoặc "OFF". Ngoài ra, chúng tương đối lớn, chậm và chỉ chuyển đổi dòng điện nhỏ.

Rơle điện, tuy nhiên, về cơ bản là thiết bị chuyển mạch hoạt động bằng điện có nhiều hình dạng, kích thước và xếp hạng công suất phù hợp cho tất cả các loại ứng dụng. Rơ le cũng có thể có một hoặc nhiều tiếp điểm trong một cấu hình duy nhất với các rơle công suất lớn hơn được sử dụng cho điện áp nguồn hoặc các ứng dụng chuyển mạch dòng điện cao được gọi là "Bộ tiếp điểm".

Trong hướng dẫn này về rơ le điện, chúng ta chỉ quan tâm đến các nguyên tắc vận hành cơ bản của rơle điện cơ “light duty” mà chúng ta có thể sử dụng trong các mạch điều khiển động cơ hoặc rô bốt. Rơ le như vậy được sử dụng trong điều khiển điện và điện tử nói chung hoặc mạch chuyển mạch được gắn trực tiếp lên bảng mạch PCB hoặc vị trí tự do được kết nối và trong đó dòng tải thường là phân số của ampere lên đến 20+ ampe. Mạch chuyển tiếp thường gặp trong các ứng dụng Điện tử.

Như tên gọi của chúng, các rơ le điện là các thiết bị điện từ có khả năng chuyển đổi thông lượng từ được tạo ra bởi việc áp dụng tín hiệu điều khiển điện áp thấp hoặc AC hoặc DC trên các đầu nối tiếp, vào lực kéo cơ học. . Dạng relay cơ điện phổ biến nhất bao gồm một cuộn dây năng lượng được gọi là “mạch chính” được quấn xung quanh lõi sắt có thể nhiểm từ.

Lõi sắt này có cả phần cố định gọi là ách, và một phần có thể di chuyển được gọi là phần ứng suất, hoàn thành mạch từ trường bằng cách đóng khoảng cách không khí giữa cuộn dây điện cố định và phần ứng chuyển động. Phần ứng được bản lề hoặc xoay vòng cho phép nó tự do di chuyển trong từ trường được tạo ra, đóng các tiếp điểm điện được gắn vào nó. Kết nối giữa ách và phần cứng thường là một lò xo (hoặc lò xo) cho hành trình quay trở lại "đặt lại" các điểm tiếp xúc về vị trí còn lại ban đầu của chúng khi cuộn dây relay ở trạng thái "không được cấp nguồn", tức là "TẮT".

 

Cấu tạo của một Rơ le cơ điện tử - Electromechanical Relay Construction

Hình minh họa Cấu tạo của một Rơ le cơ điện tử


Trong rơle đơn giản ta đang nói ở trên, chúng ta có hai bộ tiếp điểm dẫn điện. Rơ le có thể là “Thường mở” hoặc “Thường đóng”. Một cặp tiếp điểm được phân loại là Thường Mở, (NO) hoặc tạo tiếp xúc và một bộ khác được phân loại là Thường đóng, (NC) hoặc ngắt liên lạc. Ở vị trí mở bình thường, các tiếp điểm chỉ được đóng khi dòng điện trường “ON” và các tiếp điểm công tắc được kéo về phía cuộn cảm ứng.

Ở vị trí đóng bình thường, các tiếp điểm sẽ bị đóng vĩnh viễn khi dòng điện trường “TẮT” khi các tiếp điểm chuyển đổi trở về vị trí bình thường của chúng. Các thuật ngữ này thường mở, thường đóng hoặc thực hiện (Make) và phá vỡ (Break) dựa trên trạng thái của các tiếp điểm điện khi cuộn dây relay là "de-energized", tức là, không có điện áp cung cấp kết nối với cuộn dây relay. Các yếu tố tiếp xúc có thể là thiết kế đơn hoặc đôi hoặc phá vỡ. Một ví dụ về sự sắp xếp này được đưa ra dưới đây.


Hình minh họa Tiếp điểm NC NO của Relay


Các tiếp điểm rơ le là các mảnh kim loại dẫn điện tiếp xúc với nhau để hoàn thành một mạch và cho phép dòng điện chạy qua, giống như một công tắc. Khi các tiếp điểm được mở, điện trở giữa các tiếp điểm rất cao trong Mega-Ohms, tạo ra một điều kiện mạch hở và không có dòng điện trong mạch.

Khi các điểm tiếp xúc được đóng, điện trở tiếp xúc phải bằng 0, một mạch ngắn, nhưng điều này không phải luôn luôn như vậy. Tất cả các tiếp điểm chuyển tiếp có một số lượng “điện trở tiếp xúc” nhất định khi chúng được đóng và điều này được gọi là “Kháng trở”, tương tự như của FET.

Với một relay mới và tiếp điểm này ON-kháng sẽ rất nhỏ, thường ít hơn 0,2 vì những tiếp điểm này mới và sạch, nhưng theo thời gian kháng trở của tiếp điểm sẽ tăng lên.

Ví dụ. Nếu các tiếp điểm đang truyền tải dòng điện nói 10A, thì điện qua các tiếp điểm sử dụng Định luật Ohms là 0,2 x 10 = 2 vôn, nếu điện áp cung cấp là 12 vôn thì điện áp tải sẽ chỉ là 10 vôn (12 - 2). Khi các tiếp điểm bắt đầu hoạt động và nếu chúng không được bảo vệ tốt khỏi tải cảm ứng hoặc điện dung cao, chúng sẽ bắt đầu cho thấy các dấu hiệu tổn thương khi dòng điện vẫn muốn truyền qua khi tiếp điểm mở lúc cuộn dây relay de-energized.

Sự va chạm này hoặc phát ra tia lửa trên các tiếp điểm sẽ khiến điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm tăng thêm khi các đầu tiếp xúc bị hỏng. Nếu vẫn tiếp tục, các tiếp điểm có thể bị cháy và hư hỏng đến mức chúng sẽ bị đóng nhưng không truyền bất kỳ dòng điện nào hoặc rất ít.

Nếu những hư hại do hồ quang này trở nên nghiêm trọng thì các tiếp điểm cuối cùng sẽ “hàn” dính với nhau tạo ra một điều kiện ngắn mạch và có thể gây hư hại cho mạch mà chúng đang kiểm soát. Nếu bây giờ điện trở tiếp xúc đã tăng lên do sự phóng điện để nói 1Ω giảm volt trên các tiếp điểm cho cùng tải trọng hiện tại tăng lên 1 x 10 = 10 volt dc. Sự sụt điện áp cao trên các tiếp điểm có thể không được chấp nhận đối với mạch tải đặc biệt nếu vận hành ở mức 12 hoặc thậm chí là 24 vôn, thì rơ le bị lỗi sẽ phải được thay thế.

Để giảm tác động của lực va đập tiếp xúc và “kháng trở” cao, các tiếp điểm hiện đại được làm bằng hoặc phủ một loạt các hợp kim bạc để kéo dài tuổi thọ của chúng như được đưa ra trong bảng sau.

 

Vật liệu sử dụng cho tiếp điểm của Relay điện - Electrical Relay Contact Tip Materials

Ag (fine silver)
1. Electrical and thermal conductivity are the highest of all the metals.
2. Exhibits low contact resistance, is inexpensive and widely used.
3. Contacts tarnish easily through sulphurisation influence.

AgCu (silver copper)
1. Known as “Hard silver” contacts and have better wear resistance and less tendency to arc and weld, but slightly higher contact resistance.

AgCdO (silver cadmium oxide)
1. Very little tendency to arc and weld, good wear resistance and arc extinguishing properties.

AgW (silver tungsten)
1. Hardness and melting point are high, arc resistance is excellent.
2. Not a precious metal.
3. High contact pressure is required to reduce resistance.
4. Contact resistance is relatively high, and resistance to corrosion is poor.

AgNi (silver nickel)
1. Equals the electrical conductivity of silver, excellent arc resistance.

AgPd (silver palladium)
1. Low contact wear, greater hardness.
2. Expensive.

Platinum, Gold and Silver Alloys
1. Excellent corrosion resistance, used mainly for low-current circuits.

Các bảng dữ liệu của nhà sản xuất relay cho các xếp hạng tiếp xúc tối đa cho tải DC điện trở và chỉ số này được giảm đáng kể cho các tải AC hoặc tải điện cảm hoặc tải điện dung cao. Để đạt được tuổi thọ cao và độ tin cậy cao khi chuyển đổi dòng điện xen kẽ với tải cảm ứng hoặc điện dung, một số dạng ức chế hồ quang hoặc lọc được yêu cầu trên các tiếp điểm relay.

Kéo dài tuổi thọ của các tiếp điểm relay bằng cách giảm lượng arcing được tạo ra khi chúng mở bằng cách kết nối một mạng Tụ điện trở được gọi là RC Snubber Networkelectrically song song với một tiếp điểm của relay điện. Đỉnh điện áp, xảy ra ngay khi các điểm tiếp xúc mở, sẽ được lưu thông một cách an toàn bởi mạng RC, do đó triệt tiêu bất kỳ tia hồ quang nào được tạo ra tại các đầu tiếp xúc. Ví dụ.

 

Mạch ngắt điện tiếp sức - Electrical Relay Snubber Circuit

Hình minh họa Mạch ngắt điện tiếp sức của Relay

 

Các loại tiếp điểm của Relay điện - Electrical Relay Contact Types.

Cũng như các mô tả chuẩn của Thường Mở, (NO) và Thường đóng, (NC) được sử dụng để mô tả cách các tiếp điểm rơ le được kết nối, sắp xếp tiếp điểm relay cũng có thể được phân loại theo cơ chế hoạt động của chúng. Rơ le điện có thể được tạo thành từ một hoặc nhiều tiếp điểm chuyển mạch riêng lẻ với mỗi "tiếp điểm" được gọi là "cực". Mỗi một trong những tiếp điểm hoặc cực có thể được kết nối hoặc "ném" với nhau bằng cách tiếp thêm sinh lực cho cuộn dây chuyển tiếp và điều này dẫn đến sự mô tả của các loại tiếp xúc như sau:

SPST – Single Pole Single Throw
SPDT – Single Pole Double Throw
DPST – Double Pole Single Throw
DPDT – Double Pole Double Throw

with the action of the contacts being described as “Make” (M) or “Break” (B). Then a simple relay with one set of contacts as shown above can have a contact description of:

“Single Pole Double Throw – (Break before Make)”, or SPDT – (B-M)

Ví dụ về một số sơ đồ phổ biến hơn được sử dụng cho các loại tiếp điểm rơle điện để xác định rơle trong sơ đồ mạch hoặc sơ đồ được đưa ra dưới đây nhưng có nhiều cấu hình có thể hơn.

 

Cấu hình tiếp xúc của Relay điện - Electrical Relay Contact Configurations

Hình minh họa Cấu hình tiếp xúc của Rơ le điện

Where:
C is the Common terminal
NO is the Normally Open contact
NC is the Normally Closed contact

Electromechanical relays are also denoted by the combinations of their contacts or switching elements and the number of contacts combined within a single relay. For example, a contact which is normally open in the de-energised position of the relay is called a “Form A contact” or make contact. Whereas a contact which is normally closed in the de-energised position of the relay is called a “Form B contact” or break contact.

Rơ le cơ điện cũng được biểu thị bằng sự kết hợp các tiếp điểm của chúng hoặc các phần tử chuyển mạch và số lượng các tiếp điểm được kết hợp trong một rơle đơn. Ví dụ, một số tiếp điểm thường mở ở vị trí không tiếp thêm năng lượng của rơle được gọi là "Tiếp điểm Form A" hoặc tạo tiếp xúc. Trong khi đó, một tiếp điểm thường đóng ở vị trí tiếp năng lượng của rơle được gọi là "Tiếp điểm Form B" hoặc ngắt tiếp xúc.

Khi cả hai bộ tạo và bộ ngắt của các phần tử tiếp xúc có mặt cùng một lúc để hai địa chỉ liên lạc được kết nối bằng điện để tạo ra một điểm chung (được xác định bằng ba kết nối), tập hợp các số liên lạc được gọi là "Tiếp điểm Form C" hoặc thay đổi điểm tiếp xúc liên hệ. Nếu không có kết nối điện nào tồn tại giữa các điểm tiếp xúc thực hiện và ngắt, nó được gọi là tiếp xúc thay đổi kép.

Một điểm cuối cùng cần nhớ về việc sử dụng rơle điện. Nó không phải là khuyến khích ở tất cả để kết nối tiếp điểm relay song song để xử lý dòng tải cao hơn. Ví dụ, không bao giờ cố gắng cung cấp một tải 10A với hai tiếp điểm relay song song có xếp hạng tiếp điểm 5A, vì các tiếp điểm rơle vận hành bằng máy móc không bao giờ đóng hoặc mở chính xác cùng lúc. Kết quả là một trong các địa chỉ liên lạc sẽ luôn luôn bị quá tải ngay cả trong một thời gian ngắn dẫn đến lỗi sớm của rơle theo thời gian.

Ngoài ra, trong khi rơle điện có thể được sử dụng để cho phép các loại mạch điện tử hoặc máy tính công suất thấp chuyển đổi dòng điện hoặc điện áp tương đối cao cả “ON” hoặc “OFF”. Không bao giờ kết hợp các điện áp tải khác nhau thông qua các tiếp điểm lân cận trong cùng một rơle chẳng hạn như điện áp cao AC (240v) và điện áp thấp DC (12v), luôn sử dụng rơ le riêng cho an toàn.

Một trong những phần quan trọng hơn của bất kỳ rơle điện nào là cuộn dây của nó. Nó chuyển đổi dòng điện thành một dòng điện từ được sử dụng để vận hành máy móc các tiếp điểm rơ le. Vấn đề chính với cuộn dây relay là chúng là "tải trọng cảm ứng cao" khi chúng được làm từ cuộn dây. Bất kỳ cuộn dây nào có giá trị trở kháng được tạo thành từ điện trở (R) và điện cảm (L) trong chuỗi (Mạch LR Series).

Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, từ trường tự gây ra được tạo ra xung quanh nó. Khi dòng điện trong cuộn dây được bật “OFF”, một điện trở lớn EMF (lực điện động) được tạo ra khi thông lượng từ tính sụp đổ trong cuộn dây (lý thuyết biến áp). Giá trị điện áp đảo ngược này có thể rất cao so với điện áp chuyển mạch và có thể làm hỏng bất kỳ thiết bị bán dẫn nào như transistor, FET hoặc vi điều khiển được sử dụng để vận hành cuộn dây relay.


Mình minh họa Cấu tạo mạch của Relay điện


Một cách để ngăn chặn thiệt hại cho bóng bán dẫn hoặc bất kỳ thiết bị bán dẫn chuyển mạch nào, là kết nối một diode phân cực ngược trên cuộn dây relay.

Khi dòng điện chạy qua cuộn dây được chuyển thành “OFF”, một emf cảm ứng được tạo ra khi dòng điện từ bị sụp đổ trong cuộn dây.

Điện áp đảo ngược này chuyển tiếp thành công các diode mà tiến hành và tiêu tan năng lượng được lưu trữ ngăn chặn bất kỳ thiệt hại cho các bóng bán dẫn bán dẫn.

Khi được sử dụng trong loại ứng dụng này, diode thường được gọi là Diode bánh đà, Diode tự do và thậm chí cả Diode quay lại, nhưng tất cả chúng đều có cùng ý nghĩa. Các loại tải cảm ứng khác đòi hỏi một diode bánh đà để bảo vệ là solenoids, động cơ và cuộn cảm ứng.

Cũng như sử dụng bánh đà Điốt để bảo vệ các linh kiện bán dẫn, các thiết bị khác được sử dụng để bảo vệ bao gồm RC Snubber Networks, Metal Oxide Varistors hoặc MOV và Zener Diodes.

 

Rơ le trạng thái rắn - The Solid State Relay

Trong khi rơle điện cơ (EMR) rẻ, dễ sử dụng và cho phép chuyển mạch tải được điều khiển bởi công suất thấp, tín hiệu đầu vào cách ly điện, một trong những nhược điểm chính của rơle điện là nó là "thiết bị cơ khí" , có nghĩa là nó có các bộ phận chuyển động nên tốc độ chuyển mạch của chúng (thời gian đáp ứng) do chuyển động vật lý của các tiếp xúc kim loại sử dụng từ trường chậm.

Trong một khoảng thời gian, các bộ phận chuyển động này sẽ hao mòn và thất bại, hoặc điện trở tiếp xúc thông qua quá trình đóng băng liên tục và xói mòn có thể làm cho rơle không thể sử dụng được và rút ngắn tuổi thọ của nó. Ngoài ra, chúng bị nhiễu điện với các tiếp điểm bị va đập tiếp xúc có thể ảnh hưởng đến bất kỳ mạch điện tử nào mà chúng được kết nối.

Để khắc phục những nhược điểm của rơle điện, một loại rơle khác được gọi là rơle trạng thái rắn hoặc (SSR) cho ngắn được phát triển, đó là một rơle điện tử không tiếp xúc, thuần túy trạng thái rắn.

Relay trạng thái rắn là một thiết bị hoàn toàn điện tử không có các bộ phận chuyển động trong thiết kế của nó khi các tiếp điểm cơ học đã được thay thế bằng các bóng bán dẫn điện, các thyristor hoặc triac. Sự phân tách điện giữa tín hiệu điều khiển đầu vào và điện áp tải đầu ra được thực hiện với sự trợ giúp của cảm biến ánh sáng loại cảm biến quang.

Solid State Relay cung cấp mức độ tin cậy cao, tuổi thọ cao và giảm nhiễu điện từ (EMI), (không có tiếp điểm hoặc từ trường), cùng với thời gian đáp ứng nhanh hơn nhiều so với rơle điện cơ thông thường.

Ngoài ra các yêu cầu công suất điều khiển đầu vào của rơle trạng thái rắn nói chung là đủ thấp để làm cho chúng tương thích với hầu hết các dòng logic IC mà không cần thêm bộ đệm, trình điều khiển hoặc bộ khuếch đại. Tuy nhiên, là một thiết bị bán dẫn, chúng phải được gắn vào các tản nhiệt thích hợp để ngăn chặn thiết bị bán dẫn chuyển mạch đầu ra khỏi quá nhiệt.


 

Rơ le trạng thái rắn - Solid State Relay

Hình minh họa Mạch điện Rơ le trạng thái rắn


Rơle trạng thái rắn kiểu AC chuyển sang “ON” tại điểm không điểm của dạng sóng hình sin AC, ngăn chặn dòng điện vào cao khi chuyển tải điện cảm hoặc tải điện dung trong khi tính năng “TẮT” vốn có của Thyristors và Triac cung cấp sự cải thiện của rơ le điện.

Cũng giống như các rơle điện, một mạng snubber điện trở-Tụ (RC) thường được yêu cầu trên các đầu ra đầu ra của SSR để bảo vệ thiết bị chuyển mạch đầu ra bán dẫn khỏi noise và điện áp đột biến thoáng qua khi được sử dụng để chuyển tải điện cảm hoặc tải điện dung cao. Trong hầu hết SSR hiện đại của mạng lưới snubber RC này được xây dựng như là tiêu chuẩn vào relay chính nó làm giảm sự cần thiết cho các thành phần bên ngoài bổ sung.

Chuyển đổi dò chéo khác (tức là “BẬT”) loại SSR cũng có sẵn cho các ứng dụng điều khiển pha như mờ hoặc mờ sáng ở các buổi hòa nhạc, chương trình, chiếu sáng vũ trường, vv hoặc cho các ứng dụng loại điều khiển tốc độ động cơ.

Khi thiết bị chuyển mạch đầu ra của rơle trạng thái rắn là thiết bị bán dẫn (Transistor cho các ứng dụng chuyển mạch DC hoặc kết hợp Triac / Thyristor cho chuyển mạch AC), sụt điện áp trên các đầu ra của SSR khi “ON” cao hơn nhiều của rơle cơ điện, thường là 1,5 - 2,0 vôn. Nếu chuyển đổi dòng điện lớn trong thời gian dài thì cần phải có thêm bộ tản nhiệt.


 

Mô đun giao diện vào - ra I/O - Input/Output Interface Modules

Mô-đun Giao diện Đầu vào / Đầu ra, (Mô-đun I / O) là một loại rơle trạng thái rắn khác được thiết kế đặc biệt để giao tiếp các máy tính, bộ điều khiển vi sử lý hoặc PIC cho các công tắc và công tắc “thế giới thực”. Có bốn loại I / O cơ bản sẵn có, điện áp đầu vào AC hoặc DC tới đầu ra mức logic TTL hoặc CMOS, và đầu vào logic TTL hoặc CMOS với điện áp đầu ra AC hoặc DC với mỗi mô-đun chứa tất cả các mạch cần thiết để cung cấp đầy đủ giao diện và cách ly trong một thiết bị nhỏ. Chúng có sẵn dưới dạng mô-đun trạng thái rắn riêng lẻ hoặc được tích hợp vào các thiết bị 4, 8 hoặc 16 kênh.


 

Hệ thống mô đun giao diện vào - ra I/O - Modular Input/Output Interface System

Hình minh họa Hệ thống mô đun giao diện vào - ra I/O của Relay điện


Nhược điểm chính của rơle trạng thái rắn (SSR) so với rơle điện cơ công suất tương đương là chi phí cao hơn, thực tế là chỉ có một loại SPST, dòng chảy "OFF" - dòng chảy xuyên qua chuyển mạch thiết bị, và độ sụt điện áp và ngắt điện cao "ON" dẫn đến các yêu cầu tản nhiệt bổ sung. Ngoài ra, họ không thể chuyển đổi dòng tải rất nhỏ hoặc tín hiệu tần số cao như tín hiệu âm thanh hoặc video mặc dù Thiết bị chuyển mạch trạng thái rắn đặc biệt có sẵn cho loại ứng dụng này.