Um regulador de tensão é um dispositivo que mantém uma tensão de saída relativamente constante, embora sua tensão de entrada possa ser altamente variável. Há uma variedade de tipos específicos de reguladores de tensão com base no método particular que eles usam para controlar a tensão em um circuito. Em geral, um regulador de tensão funciona comparando sua tensão de saída a uma referência fixa e minimizando essa diferença com um loop de feedback negativo.
Os reguladores de tensão passivos têm um design muito simples que só pode ser usado quando a tensão de entrada for sempre maior do que a tensão de saída. Ele contém um resistor que reduz a tensão de saída ao nível desejado. O resistor simplesmente descarta o excesso de tensão como calor. Os circuitos que podem exigir um aumento na tensão precisarão de um regulador de tensão ativo.
Um regulador de tensão básico depende de um projeto eletromecânico simples. Um fio conectado ao circuito é enrolado para formar um eletroímã. À medida que a tensão no circuito aumenta, também aumenta a força do eletroímã. Isso faz com que um núcleo de ferro se mova em direção ao eletroímã, que está conectado a uma chave liga / desliga. Quando o ímã em movimento puxa a chave, ele reduz a tensão no circuito.
O núcleo de ferro é afastado do eletroímã por alguma força, como uma mola ou gravidade. Quando a tensão no circuito diminui, o eletroímã fica mais fraco. Isso permite que o núcleo de ferro volte para sua posição de repouso, o que liga a chave novamente e aumenta a tensão do circuito. Isso produz um loop de feedback negativo, o que significa que o regulador de voltagem reduz a voltagem quando está muito alta e aumenta a voltagem quando está muito baixa.
A sensibilidade de um regulador de voltagem pode ser aumentada substancialmente com um design que permite que o núcleo de ferro se mova ao longo de uma gama de resistências ou enrolamentos. Conforme a posição do núcleo de ferro muda, ele entra em contato com o circuito em diferentes pontos, o que altera a tensão do circuito conforme necessário. Este design permite que o regulador de tensão responda a mudanças muito pequenas na tensão do circuito.
Um regulador de rede é um termo mais específico para um dispositivo que controla a tensão em uma linha de distribuição de energia CA. Um estabilizador de tensão CA normalmente usa um autotransformador continuamente variável para regular a tensão principal em uma casa. Um estabilizador de tensão DC freqüentemente controla a tensão bruta de uma bateria usando um shunt que conduz eletricidade apenas em uma tensão específica.