Aunque están estrechamente relacionados, el regulador de voltaje y el alternador cumplen funciones distintas pero complementarias en el sistema de carga de un vehículo. El alternador es el principal dispositivo electromecánico que convierte la energía mecánica del motor en energía eléctrica mediante inducción electromagnética. Por otro lado, el regulador de voltaje es la unidad de control electrónico que gestiona las características de salida del alternador.
Los componentes físicos del alternador (rotor, estator, puente de diodos y carcasa) realizan la conversión de energía. El campo magnético giratorio induce corriente alterna en los devanados del estator, que el rectificador convierte en corriente continua para el uso del vehículo. La capacidad de salida del alternador depende de su diseño físico, incluyendo las especificaciones del devanado, la capacidad de refrigeración y la velocidad de rotación.
El regulador de voltaje funciona como el "cerebro" del alternador, monitoreando continuamente el voltaje del sistema y ajustando la corriente de campo del rotor para mantener una salida adecuada. Los reguladores de estado sólido modernos utilizan modulación por ancho de pulso para controlar con precisión la intensidad del campo, respondiendo a los cambios en la velocidad del motor y la carga eléctrica. Los reguladores avanzados incorporan compensación de temperatura y pueden comunicarse con la red informática del vehículo para optimizar las estrategias de carga.
En muchos vehículos modernos, estos componentes están integrados físicamente en un único conjunto de alternador, aunque algunos diseños más antiguos utilizaban reguladores externos. Esta integración proporciona mayor fiabilidad y un control más preciso, ya que el regulador puede supervisar directamente las condiciones del alternador. Independientemente de la configuración, el correcto funcionamiento del regulador es esencial para evitar tanto la subcarga (que provoca el agotamiento de la batería) como la sobrecarga (que daña los componentes eléctricos).