在由電源電壓供電的電子電路中，輸入交流電壓必須轉換為具有足夠穩定度的直流電壓。整流交流電壓的最簡單方法是使用常規半導體二極管，這是一種無源非線性電子元件，其特性是允許電流在一個方向上流動而在另一個方向上流動。圖1顯示了半波整流器電路的原理圖，而圖2顯示了使用中心抽頭變壓器的全波整流器。電阻RL模擬輸出負載的存在，而VM表示變壓器每個次級繞組上的最大電壓。

圖1：基本的半波整流器電路原理圖

圖2：基本的全波整流器電路原理圖

在剛剛顯示的兩種配置中，負載上的峰值電壓大約等于變壓器次級繞組提供的峰值電壓。特別是在半波整流器的情況下，VCCDC輸出電壓由以下公式給出，其中VMAX表示交流輸入電壓的峰值：

另一方面，對于全波整流器，VCC電壓由以下公式給出，其中VMAX現在代表兩個變壓器的次級繞組中每個繞組的峰值：

降低紋波

對于大多數應用，上述電路產生的輸出電壓的紋波過高。相反，對于非常簡單的應用（例如為燈供電或控制小型電動機），這是可以接受的。通過在整流二極管之后增加一個濾波電容器，輸出電壓波形將顯著改善，從而大幅降低紋波。圖3中的電路使用一個中心抽頭變壓器和兩個整流二極管，而圖4中的電路使用一個常規變壓器，在常規電橋配置中，該變壓器只有一個次級繞組和四個整流二極管。兩種原理圖通常用于從交流電源開始獲得直流電壓。

圖3：帶中心抽頭變壓器的全波整流器

圖4：帶橋式整流二極管的全波整流器

輸出波形

圖5顯示了在圖1的半波整流器電路中增加一個濾波電容器所產生的效果：正如我們所看到的，輸出電壓更加規則，并具有平滑的趨勢。在b–c節中，具有線性趨勢，是由濾波電容器提供充電電流。隨著電流的增加，該部分的斜率變得越來越陡，從而確定了正半波上c點的位置。點c越低，二極管的導通時間就越長（對應于c–d的周期），因此輸出電壓的紋波也就越大。在與c節相關的期間–d，電容器已充電。如果連接的負載需要高電流，則電容器將很快放電，從而增加紋波。因此，對于要求高功率電平的電路，基于全波整流器的解決方案是優選的。

圖5：帶濾波電容的全波整流器的輸出波形

如果負載吸收的電流為零，則直流輸出電壓等于整流交流電壓的峰值。

全波整流器中的最大電壓紋波不僅取決于濾波電容器的容量，還取決于紋波頻率和負載電流：

其中，ILOAD（A）是負載吸收的直流電流，f（Hz）是紋波頻率，C（farad）是濾波電容器的容量。

編輯：hfy