Regulator napięcia to urządzenie, które utrzymuje względnie stałe napięcie wyjściowe, nawet jeśli jego napięcie wejściowe może być bardzo zmienne. Istnieje wiele różnych typów regulatorów napięcia opartych na konkretnej metodzie kontroli napięcia w obwodzie. Ogólnie rzecz biorąc, regulator napięcia działa porównując jego napięcie wyjściowe ze stałą wartością odniesienia i minimalizując tę różnicę za pomocą ujemnej pętli sprzężenia zwrotnego.
Pasywne regulatory napięcia to bardzo prosta konstrukcja, której można używać tylko wtedy, gdy napięcie wejściowe będzie zawsze większe niż napięcie wyjściowe. Zawiera rezystor, który obniża napięcie wyjściowe do pożądanego poziomu. Rezystor po prostu zrzuca nadmiar napięcia w postaci ciepła. Obwody, które mogą wymagać wzrostu napięcia, będą wymagały aktywnego regulatora napięcia.
Podstawowy regulator napięcia opiera się na prostej konstrukcji elektromechanicznej. Przewód podłączony do obwodu jest zwinięty tak, że tworzy elektromagnes. Wraz ze wzrostem napięcia w obwodzie rośnie siła elektromagnesu. Powoduje to ruch żelaznego rdzenia w kierunku elektromagnesu, który jest podłączony do wyłącznika zasilania. Kiedy poruszający się magnes pociąga przełącznik, zmniejsza napięcie w obwodzie.
Żelazny rdzeń jest odsunięty od elektromagnesu przez pewną siłę, taką jak sprężyna lub grawitacja. Gdy napięcie w obwodzie spada, elektromagnes słabnie. Pozwala to na powrót żelaznego rdzenia do pozycji spoczynkowej, co powoduje ponowne włączenie przełącznika i zwiększenie napięcia obwodu. Powoduje to powstanie ujemnej pętli sprzężenia zwrotnego, co oznacza, że regulator napięcia zmniejsza napięcie, gdy jest zbyt wysokie i zwiększa napięcie, gdy jest zbyt niskie.
Czułość regulatora napięcia można znacznie zwiększyć dzięki konstrukcji, która umożliwia poruszanie się żelaznego rdzenia wzdłuż szeregu rezystancji lub uzwojeń. Gdy zmienia się położenie żelaznego rdzenia, styka się on z obwodem w różnych punktach, co w razie potrzeby zmienia napięcie obwodu. Taka konstrukcja pozwala regulatorowi napięcia reagować na bardzo małe zmiany napięcia w obwodzie.
Regulator sieci to bardziej szczegółowe określenie urządzenia, które kontroluje napięcie w linii dystrybucji prądu przemiennego. Stabilizator napięcia AC zazwyczaj wykorzystuje bezstopniowy autotransformator do regulowania głównego napięcia w domu. Stabilizator napięcia DC często kontroluje surowe napięcie z akumulatora za pomocą bocznika, który przewodzi prąd tylko o określonym napięciu.