電圧レギュレータとオルタネーターは密接に関連していますが、車両の充電システムにおいてそれぞれ異なる機能を補完的に担っています。オルタネーターは、エンジンからの機械エネルギーを電磁誘導によって電気エネルギーに変換する主要な電気機械装置です。一方、電圧レギュレータは、オルタネーターの出力特性を管理する電子制御ユニットです。
オルタネーターの物理的な部品（ローター、ステーター、ダイオードブリッジ、ハウジング）が実際のエネルギー変換を行います。回転磁界によってステーター巻線に交流電流が誘導され、整流器によって車両用の直流電流に変換されます。オルタネーターの出力容量は、巻線仕様、冷却能力、回転速度などの物理的設計に依存します。
電圧レギュレータはオルタネータの「頭脳」として機能し、システム電圧を継続的に監視し、ローターの界磁電流を調整して適切な出力を維持します。最新のソリッドステートレギュレータは、パルス幅変調（PWM）を用いて界磁強度を精密に制御し、エンジン回転数や電気負荷の変化に対応します。高度なレギュレータは温度補償機能を備えており、車両のコンピュータネットワークと通信して最適な充電戦略を実現します。
多くの現代の車両では、これらのコンポーネントは単一のオルタネーターアセンブリに物理的に統合されていますが、一部の古い設計では外部のレギュレーターが使用されていました。統合により、レギュレーターがオルタネーターの状態を直接監視できるため、信頼性が向上し、より正確な制御が可能になります。構成に関わらず、レギュレーターが適切に機能することは、充電不足（バッテリーの消耗につながる）と過充電（電気部品の損傷につながる）の両方を防ぐために不可欠です。
