整流电路的核心问题是通过利用二极管的单向导电特性，将交流电转变为脉动的直流电。单相整流电路通常分为几种类型，如半波整流、全波整流、桥式整流及倍压整流等。相比之下，半波整流虽然电路设计简洁，但由于仅在电源的半个周期内工作，导致电源的利用效率低，且输出的电压波形脉动较为明显，因此在实际应用中通常不被首选。
全波整流电路由两个半波整流电路组成，通过变压器的二次线圈中心将交流电压分为两个幅值相等、方向相反的电压分量。工作时，正半周时，二极管VD1导通，VD2截止，电流通过VD1流经负载电阻RL，再返回变压器中心，形成一个完整的回路。负半周时，VD2导通，VD1截止，电流则通过VD2流过负载，形成类似的回路。通过这种方式，两个二极管交替工作，使得负载得到连续的脉动直流电。
桥式整流电路与全波整流电路有相似之处，区别在于它使用了四只二极管（VD1、VD2、VD3、VD4）以及变压器的二次绕组。电源正半周期时，二极管VD1和VD3导通，电流通过变压器的a端出发，经负载电阻RL流向b端，形成闭环；在负半周期时，VD2和VD4导通，电流路径与正半周期类似。桥式整流电路的特点是，电流始终朝一个方向流动，负载始终接收脉动直流电。
尽管整流电路将交流电转为脉动直流电，但这种电压并非纯粹的直流电，还包含交流成分。为了获得更稳定的直流电，需要滤除脉动电流中的交流成分。常用的滤波方式包括电容滤波和电感滤波。
电容滤波器的原理是通过电容器并联在负载两端，利用电容器两端电压不能瞬间变化的特性。当二极管导通时，电容器对负载供电并进行充电。电容充电到一定程度后，会开始通过负载电阻放电。电容放电过程较慢，能够有效平滑脉动直流电。电容的放电时间常数决定了输出电压的平稳度。通过电容滤波，桥式整流电路的输出电压可以达到约1.1至1.4倍的整流电压U2。
如果负载电流较大，且要求输出电压稳定性较好，可以选择电感滤波。电感具有很小的直流阻抗，能够让直流电流顺利通过，而对于交流成分则表现出较大的阻抗，因此可以有效阻止交流波动。电感滤波器常用于负载电流变化较大或电流较高的场合，能显著减小输出电压的波动。
单独使用电容滤波或电感滤波仍然无法消除所有的脉动，为了进一步提高滤波效果，常使用复式滤波器，如LC滤波器、RC滤波器和LC+电容组合滤波器等。
LC滤波器结合了电容滤波和电感滤波的优点，电容和电感一起工作，有效地减少了交流成分。电流首先经过电容滤波，滤波后的电流再经过电感进一步平滑，从而使负载电流更加稳定。
RC滤波器则适用于负载电流较小的情况，电感被电阻替代，从而降低了滤波器的体积和成本。尽管RC滤波器体积较小，但由于电阻上存在压降损失，其滤波效果通常不如LC滤波器。
为了进一步改善滤波效果，可以采用更为复杂的LC+电容组合滤波器。该滤波器首先对交流电流进行电容滤波，然后再经过LC滤波，从而有效去除交流成分，得到更平稳的直流电压。
在选择滤波电容时，其容量大小应根据负载电流的需求来决定。通常，电容的容量选择在几十到几百微法之间，同时需要注意电容的耐压值应高于整流电压的1.4倍。耐压值过低可能导致电容损坏，而耐压值过高则可能增加体积和成本。选择合适的电容规格是确保电路稳定运行的关键。
滤波器的设计和选择不仅要考虑电流的大小，还要考虑电源的稳定性、负载类型以及对直流电质量的要求。合理配置滤波电容和滤波电路可以大大提高直流电源的性能，确保系统在各种负载条件下的平稳运行。