Un regulador de voltaje es un dispositivo que mantiene un voltaje de salida relativamente constante a pesar de que su voltaje de entrada puede ser muy variable. Existe una variedad de tipos específicos de reguladores de voltaje basados en el método particular que utilizan para controlar el voltaje en un circuito. En general, un regulador de voltaje funciona comparando su voltaje de salida con una referencia fija y minimizando esta diferencia con un circuito de retroalimentación negativa.
Los reguladores de voltaje pasivos son un diseño muy simple que solo se puede usar cuando el voltaje de entrada siempre será mayor que el voltaje de salida. Contiene una resistencia que reduce el voltaje de salida al nivel deseado. La resistencia simplemente descarga el exceso de voltaje en forma de calor. Los circuitos que pueden requerir un aumento de voltaje necesitarán un regulador de voltaje activo.
Un regulador de voltaje básico se basa en un diseño electromecánico simple. Un cable conectado al circuito se enrolla para formar un electroimán. A medida que aumenta el voltaje en el circuito, también lo hace la fuerza del electroimán. Esto hace que un núcleo de hierro se mueva hacia el electroimán que está conectado a un interruptor de encendido. Cuando el imán en movimiento tira del interruptor, reduce el voltaje en el circuito.
El núcleo de hierro se retiene del electroimán por alguna fuerza, como un resorte o la gravedad. Cuando el voltaje en el circuito disminuye, el electroimán se debilita. Esto permite que el núcleo de hierro vuelva a su posición de reposo, lo que vuelve a encender el interruptor y aumenta el voltaje del circuito. Esto produce un bucle de retroalimentación negativa, lo que significa que el regulador de voltaje reduce el voltaje cuando es demasiado alto y aumenta el voltaje cuando es demasiado bajo.
La sensibilidad de un regulador de voltaje se puede aumentar sustancialmente con un diseño que permite que el núcleo de hierro se mueva a lo largo de una gama de resistencias o devanados. A medida que cambia la posición del núcleo de hierro, entra en contacto con el circuito en diferentes puntos, lo que altera el voltaje del circuito según sea necesario. Este diseño permite que el regulador de voltaje responda a cambios muy pequeños en el voltaje del circuito.
Un regulador de red es un término más específico para un dispositivo que controla el voltaje en una línea de distribución de energía CA. Un estabilizador de voltaje de CA generalmente usa un autotransformador continuamente variable para regular el voltaje principal en una casa. Un estabilizador de voltaje de CC con frecuencia controla el voltaje sin procesar de una batería mediante el uso de una derivación que solo conduce electricidad a un voltaje específico.