穩壓器，是被設計為自動保持恒定的電壓電平的系統。穩壓器可以使用簡單的前饋設計，也可以包含負反饋。它可以使用機電機制或電子組件。根據設計，它可用于調節一個或多個交流或直流電壓。

在諸如計算機電源之類的設備中可以找到電子穩壓器，它們可以穩定處理器和其他元件使用的直流電壓。在汽車交流發電機和中央電站發電機組中，電壓調節器控制著電站的輸出。在配電系統中，可以在變電站或配電線路上安裝調壓器，以便所有用戶都能獲得穩定的電壓，而與從線路中汲取多少功率無關。

一個簡單的電壓/電流調節器可以由一個與一個二極管（或多個二極管）串聯的電阻制成。由于二極管VI曲線的對數形狀，二極管上的電壓僅因汲取電流的變化或輸入的變化而略有變化。當精確的電壓控制和效率不重要時，這種設計可能很好。由于二極管的正向電壓很小，因此這種穩壓器僅適用于低壓穩壓輸出。當需要更高的電壓輸出時，可以采用齊納二極管或一系列齊納二極管。齊納二極管穩壓器利用了齊納二極管的固定反向電壓，該電壓可能很大。

反饋穩壓器通過將實際輸出電壓與某個固定參考電壓進行比較來進行操作。任何差異都會被放大并用于控制調節元件，以減少電壓誤差。這形成了一個負反饋控制回路。增加開環增益往往會增加調節精度，但會降低穩定性。（穩定性是為了避免在階躍變化過程中產生振蕩或振鈴。）在穩定性和對變化的響應速度之間也需要進行權衡。如果輸出電壓太低（可能是由于輸入電壓降低或負載電流增加所致），則命令調節元件直至某一點，通過降低輸入電壓（用于線性串聯穩壓器和降壓開關穩壓器）的電壓降低或產生更長的輸入電流（升壓型開關穩壓器）來產生更高的輸出電壓；如果輸出電壓過高，通常會要求調節元件產生較低的電壓。但是，許多調節器具有過流保護，因此，如果輸出電流過高，它們將完全停止提供電流（或以某種方式限制電流），并且如果輸入電壓超出給定值，則某些調節器也可能會關閉。

用于電站，船舶電力生產或備用電源系統的發電機將具有自動電壓調節器（AVR），以隨著發電機負載的變化穩定其電壓。最早的發電機AVR是機電系統，但現代的AVR使用固態設備。AVR是一種反饋控制系統，可測量發電機的輸出電壓，將該輸出與設定值進行比較，并生成一個誤差信號，該誤差信號用于調整發電機的勵磁。隨著發電機勵磁繞組中勵磁電流的增加，其端電壓將增加。AVR將通過使用電力電子設備來控制電流；通常，發電機輸出的一小部分用于為勵磁繞組提供電流。發電機產生的無功功率比其終端電壓大，這主要是由所連接的電力系統設定的。當多個發電機并聯時，AVR系統將具有確保所有發電機以相同功率因數運行的電路。并網發電站上的AVR可能具有其他控制功能，以幫助穩定電網以防止突然的負載損失或故障引起的故障。

這是1920年代使用的較舊類型的調節器，它使用固定位置勵磁線圈和第二個勵磁線圈的原理，類似于可變耦合器，該第二勵磁線圈可以在與固定線圈平行的軸上旋轉。

當可動線圈垂直于固定線圈定位時，作用在可動線圈上的磁力相互平衡，并且電壓輸出不變。沿遠離中心位置的一個方向或另一個方向旋轉線圈將增加或減小次級可移動線圈中的電壓。

這種類型的調節器可以通過伺服控制機構自動執行，以提前移動可移動線圈的位置，以提供增加或減少的電壓。使用制動機構或高傳動比齒輪將旋轉線圈抵抗作用在移動線圈上的強大磁力固定在適當位置。

機電調節器（稱為穩壓器或分接開關）也已用于調節交流配電線上的電壓。這些調節器通過使用伺服機構來選擇具有多個抽頭的自耦變壓器上的適當抽頭，或者通過在連續可變的自動變壓器上移動抽頭來進行操作。如果輸出電壓不在可接受的范圍內，則伺服機構將切換抽頭，從而改變變壓器的匝數比，以將次級電壓移至可接受的范圍內。控件提供了一個死區，在該死區中控制器將不起作用，從而防止控制器在電壓變化不大時不斷調整電壓（“尋線”）。

恒定電壓變壓器是一種類型的飽和用作電壓調節器的變壓器。這些變壓器使用由高壓諧振繞組和電容器組成的振蕩電路，以在變化的輸入電流或變化的負載下產生幾乎恒定的平均輸出電壓。該電路在磁分路器的一側具有初級，在調諧的電路線圈的一側具有次級。該調節是由于次級附近的磁飽和。

鐵氧體方法由于缺乏有源元件而具有吸引力，它依靠振蕩電路的平方環路飽和特性來吸收平均輸入電壓的變化。飽和變壓器提供了一種簡單的堅固方法來穩定交流電源。

鐵氧體變壓器的較舊設計具有高諧波含量的輸出，導致輸出波形失真。現代設備用于構造完美的正弦波。鐵磁效應是通量限制器，而不是電壓調節器，但是在固定電源頻率下，即使輸入電壓變化很大，它也可以保持幾乎恒定的平均輸出電壓。

鐵氧體變壓器，也稱為恒壓變壓器（CVT）或鐵氧體，也是很好的電涌抑制器，因為它們提供了高隔離度和固有的短路保護。

鐵磁變壓器可以在輸入電壓范圍為額定電壓的±40％或更高的條件下工作。

從一半到滿載，輸出功率因數保持在0.96或更高的范圍內。

因為它會重新生成輸出電壓波形，所以通常小于4％的輸出失真與任何輸入電壓失真（包括陷波）無關。

滿載時的效率通常在89％至93％的范圍內。但是，在低負載下，效率可能會下降到60％以下。當CVT用于中等到高浪涌電流的應用（例如電動機，變壓器或磁體）時，限流能力也會成為障礙。在這種情況下，必須確定CVT的大小以適應峰值電流，從而迫使其在低負載和低效率下運行。

由于變壓器和電容器非常可靠，因此需要的維護最少。有些設備包括冗余電容器，以使多個電容器在兩次檢查之間不起作用，而對設備性能沒有任何明顯影響。

電源頻率每變化1％，輸出電壓就會變化約1.2％。例如，發電機頻率的2 Hz變化非常大，導致輸出電壓變化僅為4％，對大多數負載影響很小。

它可以承受100％的單相開關模式電源負載，而無需任何降額要求，包括所有零線組件。

即使為非線性負載提供超過100％電流THD的輸入電流失真仍保持低于8％THD。

CVT的缺點是體積較大，發出嗡嗡聲，以及飽和導致的高熱量產生。

穩壓器用于補償主電源中的電壓波動。大型調節器可能永久安裝在配電線路上。小型便攜式調節器可能會插入敏感設備和墻上插座之間。自動穩壓器可用于船舶發電機組，應急電源，石油鉆井平臺等上，以穩定電力需求的波動。例如，當一臺大型機器打開時，對電力的需求突然變得高得多。穩壓器可補償負載的變化。商用穩壓器通常在一定范圍的電壓下工作，例如150–240 V或90–280V。

許多簡單的直流電源使用串聯或并聯穩壓器來調節電壓，但是大多數使用并聯穩壓器來施加參考電壓，例如齊納二極管，雪崩擊穿二極管或穩壓器管。這些設備中的每一個都以指定的電壓開始導通，并且會通過將多余的電流從非理想電源轉移到地上（通常通過一個相對較低的電阻）將所需的電流導通，以將其端子電壓保持在該指定電壓。消散多余的能量。電源設計為僅提供xxx電流，該電流在并聯調節裝置的安全操作能力之內。

如果穩定器必須提供更多功率，則并聯穩壓器輸出僅用于為電子設備提供標準電壓基準，即電壓穩定器。穩壓器是電子設備，能夠按需提供更大的電流。

有源穩壓器采用至少一個有源（放大）組件，例如晶體管或運算放大器。并聯穩壓器通常（但并非總是）是無源且簡單的，但總是效率低下，因為它們（本質上）傾倒了負載無法提供的多余電流。當必須提供更多電源時，將使用更復雜的電路。通常，這些有源穩壓器可以分為幾類：

• 線性串聯穩壓器
• 開關穩壓器
• SCR調節器

線性穩壓器基于在其線性區域內工作的設備（相比之下，開關穩壓器基于被迫充當開/關開關的設備）。線性穩壓器也分為兩種類型：

1. 串聯穩壓器
2. 分流穩壓器

過去，一個或多個真空管通常用作可變電阻。現代設計可能在集成電路中使用一個或多個晶體管來代替。線性設計的優點是輸出非常“干凈”，而直流輸出中幾乎沒有噪聲，但線性設計效率通常較低，并且無法像開關電源一樣升壓或反相輸入電壓。所有線性穩壓器都需要比輸出更高的輸入。如果輸入電壓接近所需的輸出電壓，則穩壓器將“掉電”。發生這種情況的輸入至輸出電壓差稱為穩壓器的壓差。低壓差穩壓器?（LDO）允許輸入電壓低得多（即，與傳統的線性穩壓器相比，它們消耗的能量更少）。

整個線性穩壓器可用作集成電路。這些芯片有固定電壓或可調電壓兩種。某些集成電路的示例是723通用穩壓器和78 XX / 79 XX系列

開關穩壓器可快速打開和關閉串聯設備。開關的占空比設置多少電荷被轉移到負載。這是由與線性穩壓器類似的反饋機制控制的。由于串聯元件完全導通或已關斷，因此幾乎不消耗功率。這就是使開關設計具有效率的原因。開關穩壓器還能夠產生高于輸入或相反極性的輸出電壓，這在線性設計中是不可能的。在開關穩壓器中，傳輸晶體管用作“受控開關”，并在截止或飽和狀態下工作。因此，通過傳輸設備傳輸的功率是離散脈沖，而不是穩定的電流。由于通過設備用作低阻抗開關，因此可以實現更高的效率。當傳輸設備處于截止狀態時，沒有電流，也沒有功耗。同樣，當通過器件處于飽和狀態時，其兩端出現的壓降可忽略不計，因此僅消耗少量的平均功率，從而為負載提供xxx電流。無論哪種情況，傳輸設備中浪費的功率都很少，幾乎所有功率都傳輸到負載。因此，開關電源的效率在70-90％的范圍內非常高。

開關模式調節器依靠脈沖寬度調制來控制輸出電壓的平均值。重復脈沖波形的平均值取決于波形下的面積。如果占空比變化，則電壓平均值將成比例地變化。

像線性穩壓器一樣，幾乎完整的開關穩壓器也可用作集成電路。與線性穩壓器不同，這些穩壓器通常需要一個用作儲能元件的電感器。IC穩壓器將基準電壓源，誤差運算放大器，帶有短路電流限制和熱過載保護的傳輸晶體管結合在一起。