Een spanningsregelaar is een apparaat dat een relatief constante uitgangsspanning handhaaft, hoewel de ingangsspanning zeer variabel kan zijn. Er zijn verschillende specifieke soorten spanningsregelaars op basis van de specifieke methode die ze gebruiken om de spanning in een circuit te regelen. Over het algemeen functioneert een spanningsregelaar door zijn uitgangsspanning te vergelijken met een vaste referentie en dit verschil te minimaliseren met een negatieve feedbacklus.
Passieve spanningsregelaars zijn een zeer eenvoudig ontwerp dat alleen kan worden gebruikt wanneer de ingangsspanning altijd groter zal zijn dan de uitgangsspanning. Het bevat een weerstand die de uitgangsspanning tot het gewenste niveau reduceert. De weerstand dumpt de overtollige spanning eenvoudig als warmte. Circuits die mogelijk een verhoging van de spanning vereisen, hebben een actieve spanningsregelaar nodig.
Een basisspanningsregelaar is gebaseerd op een eenvoudig elektromechanisch ontwerp. Een draad die op het circuit is aangesloten, is opgerold zodat het een elektromagneet vormt. Naarmate de spanning in het circuit toeneemt, neemt ook de sterkte van de elektromagneet toe. Hierdoor beweegt een ijzeren kern naar de elektromagneet die is aangesloten op een stroomschakelaar. Wanneer de bewegende magneet aan de schakelaar trekt, vermindert dit de spanning in het circuit.
De ijzeren kern wordt door een kracht, zoals een veer of zwaartekracht, van de elektromagneet tegengehouden. Wanneer de spanning in het circuit afneemt, wordt de elektromagneet zwakker. Hierdoor kan de ijzeren kern teruggaan naar zijn rustpositie, waardoor de schakelaar weer wordt ingeschakeld en de spanning van het circuit toeneemt. Dit produceert een negatieve feedbacklus, wat betekent dat de spanningsregelaar de spanning verlaagt wanneer deze te hoog is en de spanning verhoogt wanneer deze te laag is.
De gevoeligheid van een spanningsregelaar kan aanzienlijk worden verhoogd met een ontwerp waarbij de ijzeren kern langs een reeks weerstanden of wikkelingen kan bewegen. Naarmate de positie van de ijzeren kern verandert, maakt deze op verschillende punten contact met het circuit, waardoor de spanning van het circuit naar behoefte verandert. Door dit ontwerp kan de spanningsregelaar reageren op zeer kleine veranderingen in de spanning van het circuit.
Een netspanningsregelaar is een meer specifieke term voor een apparaat dat de spanning op een wisselstroomdistributielijn regelt. Een AC-spanningsstabilisator gebruikt meestal een continu variabele autotransformator om de netspanning in een huis te regelen. Een DC-spanningsstabilisator regelt vaak de onbewerkte spanning van een batterij door een shunt te gebruiken die alleen elektriciteit geleidt bij een specifieke spanning.