La diferencia fundamental entre los alternadores de 12 V y 24 V radica en su voltaje de salida diseñado, que corresponde a los requisitos del sistema eléctrico de diferentes tipos de vehículos. Los alternadores de 12 V sirven a vehículos de pasajeros convencionales y camiones ligeros, produciendo 13,5-14,8 V durante el funcionamiento, mientras que los alternadores de 24 V alimentan vehículos comerciales pesados, equipos militares y algunas aplicaciones industriales, generando 27-29 V.
La construcción física de los alternadores de 24 V difiere para adaptarse a requisitos de mayor voltaje. Suelen tener más espiras en los devanados del estator y diferentes especificaciones de las bobinas del rotor para lograr una mayor salida de voltaje. Los conjuntos de diodos en las unidades de 24 V deben soportar valores nominales de voltaje inverso más altos, y el regulador de voltaje está calibrado para los diferentes puntos de ajuste. A pesar de estas diferencias internas, ambos tipos funcionan con los mismos principios electromagnéticos fundamentales.
La arquitectura del sistema eléctrico representa otra distinción clave. En muchos sistemas de 24 V, dos baterías de 12 V se conectan en serie para proporcionar el voltaje del sistema, mientras que el alternador debe cargar correctamente esta configuración en serie. Algunos sistemas sofisticados de 24 V incorporan circuitos de ecualización para garantizar que ambas baterías se carguen correctamente. El mayor voltaje permite un flujo de corriente reducido a niveles de potencia equivalentes, lo que permite usar arneses de cableado más pequeños en vehículos grandes.
Los requisitos de la aplicación determinan la selección del voltaje: los sistemas de 24 V ofrecen varias ventajas para equipos pesados. El mayor voltaje permite motores de arranque más potentes que pueden arrancar motores diésel de alta compresión con mayor eficacia. Un menor flujo de corriente a potencia equivalente implica una menor caída de tensión en chasis de vehículos largos, y los componentes eléctricos pueden diseñarse con cableado de menor calibre. Sin embargo, los sistemas de 24 V requieren componentes especializados incompatibles con las piezas automotrices estándar de 12 V.