Napájení elektronických obvodů pro různé účely vyžaduje zdroj konstantního napětí. V běžné domácí síti je proud střídavý, jeho frekvence je ve většině případů 50 Hz. Tvar grafu změny napětí je sinusoida s periodou 0,02 sekundy, přičemž jedna půlcykla je kladná vzhledem k neutrálu, druhá je záporná. K vyřešení problému převodu na konstantní hodnotu se používají střídavé usměrňovače. Dodávají se v různých provedeních a jejich provedení se může lišit.
Abyste pochopili, jak funguje nejjednodušší půlvlnný usměrňovač, musíte nejprve pochopit povahu elektrické vodivosti. Proud je usměrněný pohyb nabitých částic, které mohou mít opačnou polaritu, běžně se dělí na elektrony a díry, jinak jsou to donory a akceptory s vodivostí typu "n" a "p". Pokud je materiál s n-vodivostí spojen s jiným, typu p, pak na jejich hranici vzniká tzv. p-n přechod omezující pohyb nabitých částic jedním směrem. Tento objev umožnil použití polovodičové technologie,výměna většiny elektronkové elektroniky za ni.
Půlvlnný usměrňovač v podstatě obsahuje diodu, zařízení s jedním p-n přechodem. Střídavé napětí na vstupu obvodu ho na výstupu obsahuje jen polovinu, to, které odpovídá směru sepnutí usměrňovací diody. Druhá část období, která má opačný směr, prostě neprojde a je „odříznuta“.
Schéma ukazuje jednofázový usměrňovač, nejčastěji používaný v jednoduchých domácích spotřebičích a určený pro domácí účely. V průmyslovém prostředí se často používá třífázová síť, takže převodní obvody AC-na-DC mohou být komplikovanější. Kromě toho jsou v obvodu zpravidla zahrnuty pojistky a filtry. Na vstupu obvodu lze zapnout snižující transformátor nebo jiný zdroj střídavého napětí. Usměrňovací diody se liší svými parametry, z nichž hlavní je velikost proudu, pro který je dioda určena.
Půlvlnný usměrňovač má oproti plnovlnnému značnou nevýhodu. Napětí po usměrnění není doslova konstantní, pulzuje od maximální hodnoty k nule v půlsinusovém tvaru grafu a v intervalu mezi pulzy má nulovou hodnotu. Toto nerovnoměrné napájení je obvykle kompenzováno zařazením vyhlazovacího kondenzátoru o poměrně velké hodnotě (někdy měřeno v tis.mikrofarady), navržené pro napětí ne menší, než jaké se vyskytuje na výstupu obvodu, zpravidla s rezervou. Takové opatření také neposkytuje ideální rovnost grafu, ale velikost odchylek od nastavené hodnoty je výrazně snížena, což umožňuje použít půlvlnný usměrňovač pro napájení jednoduchých obvodů, které nevyžadují stabilitu vysokého napětí.
Ve složitějších případech se používají celovlnná rektifikační schémata s následnou stabilizací.
