يعمل مولد التيار المتردد في السيارات على مبدأ تحويل الطاقة المذهل الذي يربط بين أنظمة التيار المتردد والتيار المستمر. في جوهره، يُولّد المولد تيارًا مترددًا ثلاثي الطور من خلال الحث الكهرومغناطيسي، وهي عملية أساسية لتوليد التيار المتردد. ومع ذلك، يتطلب النظام الكهربائي للسيارة تيارًا مستمرًا للعمل بشكل صحيح وشحن البطارية. يتجلى هذا التناقض الواضح من خلال التصميم الداخلي المتطور للمولد، الذي يجمع بين مكونات التيار المتردد والتيار المستمر التي تعمل بتناغم.
يحدث توليد التيار المتردد في لفات الجزء الثابت، حيث يُحفّز المجال المغناطيسي الدوار (الناتج عن المغناطيس الكهربائي للدوار) تيارًا مترددًا ثلاثي الطور. يُقدّم هذا التصميم مزايا كبيرة مقارنةً بمولدات التيار المستمر المستخدمة في السيارات القديمة. يسمح خرج التيار المتردد ثلاثي الطور بتوصيل طاقة أكثر سلاسة وكفاءة أعلى، خاصةً عند سرعات المحرك المنخفضة. يُقلّل غياب المُبدّلات (اللازمة في مولدات التيار المستمر) من مصدر رئيسي للتآكل والضوضاء الكهربائية، مما يُساهم في موثوقية المولد وطول عمره.
يتم التحويل إلى تيار مستمر من خلال مجموعة الثنائيات، والتي تُسمى عادةً جسر المقوم. يحتوي هذا المكون على ستة ثنائيات مُرتبة لتحويل جميع أجزاء موجة التيار المتردد إلى تيار مستمر صالح للاستخدام. تعمل الثنائيات كصمامات كهربائية أحادية الاتجاه، مما يسمح بتدفق التيار في الاتجاه المطلوب فقط. تُنتج عملية تصحيح الموجة الكاملة هذه خرج تيار مستمر سلسًا نسبيًا مع أدنى حد من التموج، وهو أمر بالغ الأهمية للمكونات الإلكترونية الحساسة.
يُكمل مُنظِّم الجهد النظامَ بالتحكم في خرج التيار المستمر. تستخدم المولدات الحديثة مُنظِّمات حالة صلبة تُراقب جهد النظام بدقة، وتُعدّل تيار مجال الدوار وفقًا لذلك. يُحافظ هذا النظام المُغلق على الجهد ضمن حدود ضيقة (عادةً ما بين 13.5 و14.4 فولت) بغض النظر عن سرعة المحرك أو الحمل الكهربائي. حتى أن بعض الأنظمة المُتطورة تتواصل مع حاسوب السيارة لتحسين استراتيجية الشحن بناءً على ظروف القيادة.
يوضح هذا التصميم الهجين للتيار المتردد/المستمر سبب استبدال المولدات الكهربائية بمولدات التيار المستمر في تطبيقات السيارات. يتيح توليد التيار المتردد إنتاج طاقة أعلى ضمن حزمة أكثر إحكامًا، خاصةً عند سرعات التباطؤ، بينما يوفر نظام التصحيح المتكامل طاقة التيار المستمر التي تحتاجها المركبات. وقد جعلت كفاءة النظام وموثوقيته منه المعيار العالمي لأنظمة شحن السيارات منذ ستينيات القرن الماضي.
