หลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบควบคุมนั้นใช้กลไกป้อนกลับเชิงลบ เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าหรือโหลดเปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าขาออกจะผันผวนตามไปด้วย เมื่อถึงจุดนี้ วงจรป้อนกลับจะรวบรวมสัญญาณความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าขาออกและส่งไปยังวงจรเปรียบเทียบเพื่อเปรียบเทียบ วงจรเปรียบเทียบจะเปรียบเทียบสัญญาณป้อนกลับกับแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงและสร้างสัญญาณข้อผิดพลาด หลังจากขยายสัญญาณข้อผิดพลาดนี้จะถูกส่งไปยังขั้วควบคุมของวงจรเอาต์พุตเพื่อปรับตัวต้านทานที่ปรับได้หรือส่วนประกอบอื่น ๆ ในวงจรเอาต์พุต จึงเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าขาออกและคืนสู่ค่าที่เสถียร
โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าขาออกก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ณ จุดนี้ สัญญาณป้อนกลับที่รวบรวมโดยวงจรป้อนกลับจะสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง และวงจรเปรียบเทียบจะสร้างสัญญาณข้อผิดพลาดเชิงลบ หลังจากขยายสัญญาณข้อผิดพลาดเชิงลบนี้จะถูกส่งไปยังขั้วควบคุมของวงจรเอาต์พุต ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานที่ปรับได้ในวงจรเอาต์พุตและลดแรงดันไฟฟ้าขาออก ในทางกลับกัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าลดลง แรงดันไฟฟ้าขาออกก็จะลดลงเช่นกัน ณ จุดนี้ สัญญาณป้อนกลับที่รวบรวมโดยวงจรป้อนกลับจะต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง และวงจรเปรียบเทียบจะสร้างสัญญาณข้อผิดพลาดเชิงบวก หลังจากขยายสัญญาณข้อผิดพลาดเชิงบวกนี้จะถูกส่งไปยังขั้วควบคุมของวงจรเอาต์พุต ทำให้ความต้านทานที่ปรับได้ในวงจรเอาต์พุตลดลง และด้วยเหตุนี้แรงดันไฟฟ้าขาออกจึงเพิ่มขึ้น
