電壓穩壓器是一種能自動調整輸出電壓的供電設備，其核心工作原理基于負反饋控制回路，通過實時監測輸出電壓并與基準電壓比較，驅動調壓裝置動態補償輸入電壓波動或負載變化帶來的影響，最終使輸出電壓穩定在設定范圍內。

具體來說，當輸入電壓升高或負載減輕導致輸出電壓超過設定值時，控制電路會檢測到這一變化，通過減少自耦變壓器的匝數比（機械調壓式）、降低晶閘管導通角（電子調壓式）或減小開關管占空比（開關電源式）來降低輸出電壓；反之，當輸入電壓降低或負載加重導致輸出電壓低于設定值時，控制電路則會增加匝數比、增大導通角或提高占空比，從而升高輸出電壓，形成閉環調節機制。

常見的調壓方式包括機械調壓（如伺服電機帶動碳刷改變自耦變壓器抽頭）、電子調壓（如晶閘管相位控制）和開關電源調壓（如脈寬調制PWM技術），其中機械調壓式響應速度較慢但輸出波形失真小，適用于對波形要求高的設備；開關電源式則通過高頻開關管快速切換實現電壓調整，效率高、體積小，廣泛應用于電子設備。

其主要作用包括穩定電壓輸出，保護用電設備免受電壓過高（可能燒毀電機、電容等元件）、過低（導致設備無法啟動或運行效率下降）或波動（引起精密儀器測量誤差、計算機數據丟失）的損害，同時能抑制電網中的尖峰脈沖、浪涌等干擾，提高供電質量，確保實驗室精密儀器、醫院醫療設備、工業生產線、家庭電器等對電壓穩定性要求高的設備正常運行。

此外，部分穩壓器還具備過載保護（當負載電流超過額定值時自動切斷輸出）、短路保護（檢測到短路時快速斷電）、過溫保護（溫度過高時停止工作）等功能，進一步提升用電安全性。

從應用場景來看，工業生產中的機床、生產線依賴穩壓器保證加工精度和設備連續運行；實驗室的光譜儀、色譜儀等精密儀器需要穩定電壓維持測量準確性；醫院的CT機、監護儀等醫療設備通過穩壓器避免電壓波動導致的誤診或設備故障；家庭中的冰箱、空調、電腦等電器也可通過穩壓器延長使用壽命，減少因電壓不穩造成的故障。

無論是交流穩壓器（穩定220V/380V交流電）還是直流穩壓器（為電子電路提供穩定直流電壓），其核心都是通過動態調整機制抵消外界干擾，為用電設備提供“純凈”且穩定的電力環境，是現代電力系統中保障設備可靠運行的關鍵設備之一。