Otomotiv alternatörü, alternatif akım (AC) ve doğru akım (DC) sistemlerini birbirine bağlayan büyüleyici bir enerji dönüşüm ilkesiyle çalışır. Alternatör, özünde elektromanyetik indüksiyon yoluyla üç fazlı alternatif akım üretir - temel bir AC üretim süreci. Ancak aracın elektrik sisteminin düzgün çalışması ve aküyü şarj etmesi için doğru akıma ihtiyacı vardır. Bu görünürdeki çelişki, hem AC hem de DC bileşenlerinin uyum içinde çalıştığı alternatörün sofistike iç tasarımıyla çözülür.
AC üretimi, dönen manyetik alanın (rotorun elektromıknatısı tarafından oluşturulur) üç fazlı alternatif akımı indüklediği stator sargılarında meydana gelir. Bu tasarım, erken otomobillerde kullanılan DC jeneratörlerine kıyasla önemli avantajlar sunar. Üç fazlı AC çıkışı, özellikle düşük motor hızlarında daha düzgün güç iletimi ve daha yüksek verimlilik sağlar. Komütatörlerin olmaması (DC jeneratörlerinde gereklidir), önemli bir aşınma ve elektrik gürültüsü kaynağını ortadan kaldırarak alternatörün güvenilirliğine ve uzun ömürlülüğüne katkıda bulunur.
DC'ye dönüşüm, genellikle doğrultucu köprüsü olarak adlandırılan diyot tertibatı aracılığıyla gerçekleşir. Bu bileşen, AC dalga formunun tüm bölümlerini kullanılabilir DC akımına dönüştürmek üzere düzenlenmiş altı diyot içerir. Diyotlar, akımın yalnızca istenen yönde akmasına izin veren tek yönlü elektrik valfleri gibi davranır. Bu tam dalga doğrultma işlemi, hassas elektronik bileşenler için çok önemli olan minimum dalgalanma ile nispeten düzgün bir DC çıkışı üretir.
Voltaj regülatörü, DC çıkışını kontrol ederek sistemi tamamlar. Modern alternatörler, sistem voltajını hassas bir şekilde izleyen ve rotorun alan akımını buna göre ayarlayan katı hal regülatörleri kullanır. Bu kapalı devre kontrolü, motor devri veya elektrik yükünden bağımsız olarak voltajı sıkı toleranslar (genellikle 13,5-14,4 V) içinde tutar. Bazı gelişmiş sistemler, sürüş koşullarına göre şarj stratejisini optimize etmek için aracın bilgisayarıyla bile iletişim kurar.
Bu hibrit AC/DC tasarımı, alternatörlerin otomotiv uygulamalarında DC jeneratörlerinin yerini almasını açıklıyor. AC jenerasyonu, özellikle rölanti hızlarında daha kompakt bir pakette daha yüksek çıkışa izin verirken, entegre doğrultucu, araçların ihtiyaç duyduğu DC gücünü sağlar. Sistemin verimliliği ve güvenilirliği, onu 1960'lardan beri otomotiv şarj sistemleri için evrensel standart haline getirmiştir.