ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่รักษาแรงดันเอาต์พุตที่ค่อนข้างคงที่แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตอาจมีความแปรปรวนสูง ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีหลายประเภทตามวิธีการเฉพาะที่ใช้ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจร โดยทั่วไป ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าทำงานโดยการเปรียบเทียบแรงดันขาออกกับค่าอ้างอิงคงที่ และลดความแตกต่างนี้ด้วยลูปป้อนกลับเชิงลบ
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบพาสซีฟเป็นแบบเรียบง่ายที่สามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะมากกว่าแรงดันขาออกเท่านั้น ประกอบด้วยตัวต้านทานที่ลดแรงดันเอาต์พุตให้อยู่ในระดับที่ต้องการ ตัวต้านทานเพียงแค่ทิ้งแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินเป็นความร้อน วงจรที่อาจต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจะต้องใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานอาศัยการออกแบบระบบเครื่องกลไฟฟ้าอย่างง่าย ลวดที่เชื่อมต่อกับวงจรถูกขดให้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าในวงจรเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงของแม่เหล็กไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ทำให้แกนเหล็กเคลื่อนเข้าหาแม่เหล็กไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับสวิตช์ไฟ เมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ดึงสวิตช์จะลดแรงดันไฟในวงจร
แกนเหล็กถูกดึงกลับจากแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยแรงบางอย่าง เช่น สปริงหรือแรงโน้มถ่วง เมื่อแรงดันไฟฟ้าในวงจรลดลง แม่เหล็กไฟฟ้าก็จะอ่อนลง ซึ่งช่วยให้แกนเหล็กเคลื่อนที่กลับไปที่ตำแหน่งพักซึ่งจะเปิดสวิตช์อีกครั้งและเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของวงจร สิ่งนี้สร้างลูปป้อนกลับเชิงลบ ซึ่งหมายความว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะลดแรงดันไฟฟ้าเมื่อสูงเกินไปและเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเมื่อต่ำเกินไป
ความไวของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมากด้วยการออกแบบที่ช่วยให้แกนเหล็กสามารถเคลื่อนที่ไปตามความต้านทานหรือขดลวดต่างๆ เมื่อตำแหน่งของแกนเหล็กเปลี่ยนไป มันจะสัมผัสกับวงจรที่จุดต่างๆ ซึ่งจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของวงจรตามต้องการ การออกแบบนี้ช่วยให้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าของวงจรเพียงเล็กน้อย
ตัวควบคุมไฟหลักเป็นคำที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นสำหรับอุปกรณ์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนสายจ่ายไฟ AC ตัวปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับมักใช้ตัวเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติแบบต่อเนื่องเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าหลักในบ้าน ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงมักจะควบคุมแรงดันไฟดิบจากแบตเตอรี่โดยใช้ตัวแบ่งที่นำไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเท่านั้น