20世紀60年代，取代線性調節器的開關調節器開始應用。它將快速通/斷的晶體管置于輸入與輸出之間，通過調節通/斷比例（占空比）來控制輸出直流電壓的平均值。此平均值電壓由可調寬度的方波脈沖構成，方波脈沖的平均值就是直流輸出電壓。

　　使用合適的LC濾波器，可以將方波脈沖平滑成無紋波的直流電壓輸出，其值等于方波脈沖電壓的平均值。整個電路采用輸出負反饋，通過檢測輸出電壓并結合負反饋控制占空比，以穩定輸出電壓不受輸人市電電壓波動和負載變化的影響。

　　這種開關調節器的功率密度可以達到1～4 W/in3，而且還可以獲得與輸人隔離的多組輸出。它們也可以無須使用工頻變壓器，故有些DC/DC開關轉換器的功率密度可以高達40～50 Win。

　　圖所示為最早的開關調節器（Buck轉換器）式直流穩壓電源的基本原理電路，其中開關管V作為單刀單擲開關與直流輸入電壓Udc串聯。在開關周期Ts內，V導通的時間為TonoV導通時，U1點電壓為Udc（設V導通的正向管壓降為零）。V關斷時，V1點電壓迅速下降到零。若沒有鉗位二極管VD（也稱續流二極管）將其鉗位于地，則U1點電壓波形會降得很負而損壞晶體管V。

　　設此刻二極管D的壓降也為零，則U1點電壓波形為矩形波，如圖b所示。在Ton時段電壓為Udc，其余時間電壓為零。該電壓的直流值（或稱平均值）為Udc（Ton/Ts）。

　　LoCo濾波器接于U1和Uo電壓之間，它使輸出電壓Uo。成為幅值等于Udc（Ton/Ts）的無尖峰無紋波的直流電壓。