در طراحی دستگاه‌های الکترونیکی، سلف‌ها به عنوان «تنظیم‌کننده‌های جریان» پیچیده عمل می‌کنند و نوسانات الکتریکی را از طریق ذخیره و آزادسازی انرژی هموار می‌کنند. هسته مغناطیسی که اغلب نادیده گرفته می‌شود در این اجزا، نقش محوری در تعیین ویژگی‌های عملکردی دارد. انتخاب مواد و هندسه‌های هسته مناسب، مستقیماً بر راندمان، اندازه، هزینه و قابلیت اطمینان در کاربردهای مختلف تأثیر می‌گذارد.

به عنوان دستگاه‌های فیلتر جریان، سلف‌ها در درجه اول برای سرکوب تغییرات ناگهانی جریان عمل می‌کنند. در طول پیک‌های جریان متناوب، آنها انرژی را ذخیره می‌کنند و متعاقباً آن را با کاهش جریان آزاد می‌کنند. سلف‌های توان با راندمان بالا معمولاً به شکاف‌های هوایی در ساختار هسته خود نیاز دارند که اهداف دوگانه‌ای را دنبال می‌کنند: ذخیره انرژی و جلوگیری از اشباع هسته تحت شرایط بار.

شکاف‌های هوا به طور موثر نفوذپذیری ساختار مغناطیسی (µ) را کاهش و کنترل می‌کنند. با توجه به اینکه µ = B/H (که در آن B نشان‌دهنده چگالی شار و H نشان‌دهنده قدرت میدان مغناطیسی است)، مقادیر µ کمتر، پشتیبانی از قدرت میدان بیشتر را قبل از رسیدن به چگالی شار اشباع (Bsat) امکان‌پذیر می‌سازد. مواد مغناطیسی نرم تجاری عموماً مقادیر Bsat بین 0.3T و 1.8T را حفظ می‌کنند.

شکاف‌های هوای توزیع‌شده: به عنوان مثال، هسته‌های پودری، این رویکرد ذرات آلیاژ مغناطیسی را از طریق چسب‌ها یا پوشش‌های با دمای بالا در سطوح میکروسکوپی عایق می‌کند. شکاف‌های توزیع‌شده، معایب موجود در ساختارهای شکاف گسسته—از جمله اشباع ناگهانی، تلفات حاشیه‌ای و تداخل الکترومغناطیسی (EMI)—را از بین می‌برند و در عین حال تلفات جریان گردابی کنترل‌شده را برای کاربردهای با فرکانس بالا امکان‌پذیر می‌سازند.

شکاف‌های هوای گسسته: که معمولاً در هسته‌های فریت استفاده می‌شود، این پیکربندی از مقاومت بالای مواد سرامیکی بهره می‌برد و در نتیجه تلفات هسته AC کم در فرکانس‌های بالا ایجاد می‌شود. با این حال، فریت‌ها مقادیر Bsat کمتری را نشان می‌دهند که با افزایش دما به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. شکاف‌های گسسته ممکن است باعث افت ناگهانی عملکرد در نقاط اشباع شوند و تلفات جریان گردابی اثر حاشیه‌ای را ایجاد کنند.

هسته‌های MPP: این توریدهای شکاف‌دار توزیع‌شده که از پودر آلیاژ نیکل-آهن-مولیبدن تشکیل شده‌اند، دومین تلفات هسته را در بین مواد پودری ارائه می‌دهند. محتوای 80٪ نیکل و پردازش پیچیده آنها منجر به قیمت‌گذاری ممتاز می‌شود.

هسته‌های High Flux: هسته‌های پودری آلیاژ نیکل-آهن سطوح Bsat برتری را نشان می‌دهند و پایداری القایی استثنایی را تحت بایاس DC بالا یا جریان‌های AC پیک ارائه می‌دهند. محتوای 50٪ نیکل آنها را 5-25٪ مقرون به صرفه‌تر از MPP می‌کند.

سری Kool Mµ: هسته‌های آلیاژ آهن-سیلیکون-آلومینیوم عملکرد بایاس DC مشابه MPP را بدون حق بیمه هزینه نیکل ارائه می‌دهند. نوع Ultra کمترین تلفات هسته را به دست می‌آورد—نزدیک به عملکرد فریت در حالی که مزایای هسته پودری را حفظ می‌کند.

سری XFlux: هسته‌های آلیاژ سیلیکون-آهن عملکرد بایاس DC برتری را نسبت به High Flux با هزینه کمتری ارائه می‌دهند. نسخه Ultra اشباع معادل را حفظ می‌کند در حالی که تلفات هسته را 20٪ کاهش می‌دهد.

کاربردهای سلف عموماً به سه دسته تقسیم می‌شوند که هر کدام چالش‌های طراحی متمایزی را ارائه می‌دهند:

1. سلف‌های DC کوچک با جریان‌های ریپل AC جزئی (طرح‌های محدود به پنجره)
2. سلف‌های DC بزرگ (طرح‌های محدود به اشباع)
3. سلف‌های سنگین AC (طرح‌های محدود به تلفات هسته)

برای یک کاربرد جریان DC 500 میلی‌آمپر که به 100µH القا نیاز دارد، توریدهای MPP فشرده‌ترین طرح‌ها را از طریق نفوذپذیری بالاتر (300µ) به دست می‌آورند. جایگزین‌های Kool Mµ مزایای هزینه قابل توجهی را با وجود ردپای بزرگتر ارائه می‌دهند.

در سناریوهای جریان DC 20A، هسته‌های High Flux به دلیل مقادیر Bsat بالا که امکان کاهش تعداد دورها و تلفات مس را فراهم می‌کنند، عملکرد حرارتی بهینه را نشان می‌دهند. هندسه‌های E-core با استفاده از مواد Kool Mµ جایگزین‌های مناسبی را با طرح‌های کم‌مشخصات ارائه می‌دهند.

برای کاربردهایی با جریان‌های ریپل AC پیک تا پیک 8 آمپر، ویژگی‌های تلفات برتر مواد MPP، سلف‌های کوچکتر و کارآمدتر را امکان‌پذیر می‌سازد. هسته‌های High Flux به انتخاب‌های نفوذپذیری کمتری برای کنترل تلفات هسته نیاز دارند، در حالی که هسته‌های E-core Kool Mµ هزینه و عملکرد را متعادل می‌کنند.

ماده هسته بهینه به محدودیت‌های خاص برنامه از جمله الزامات فضایی، اهداف راندمان، نیازهای مدیریت حرارتی و ملاحظات هزینه بستگی دارد. MPP در کاربردهای کم‌تلفات برتری دارد، High Flux در سناریوهای بایاس بالا و محدود به فضا غالب است، در حالی که سری Kool Mµ جایگزین‌های مقرون به صرفه‌ای را در هندسه‌های متعدد ارائه می‌دهد.