В однофазної мостової схемою до однієї з діагоналей моста підключається джерело змінної напруги (вторинна обмотка трансформатора), а до іншої - навантаження.
У мостовій схемі діоди працюють попарно: протягом однієї половини періоду мережевої напруги струм протікає від вторинної обмотки трансформатора по ланцюгу VD1, RН, VD2, а на другому напівперіоді - по ланцюгу VD3, RН, VD4, причому в кожному напівперіод через навантаження струм проходить в одному напрямку, що й забезпечує випрямлення. Комутація діодів відбувається в моменти переходу змінної напруги через нуль.
  Однофазна мостова схема випрямлення

Мал.1. Однофазна мостова схема випрямлення
Тимчасові діаграми для мостової схеми, зображеної на малюнку 2.
У мостової схеми в кожному напівперіод струм проходить одночасно через два діоди (наприклад, VD1, VD2), тому часові залежності струмів і напруг будуть належати парам вентилів. Середнє значення напруги на виході випрямляча

 
де U2 ─ діюче значення змінної напруги на вході випрямляча.
  Тимчасові діаграми роботи однофазної мостової схеми випрямлення

Мал. 2. Тимчасові діаграми роботи однофазної мостової схеми випрямлення: u2 - крива вхідної змінної напруги; iV1, iV2 - крива струму діодів VD1 і VD2; uV1, uV2 - напруга на діодах VD1 і VD2; iV3, iV4 - крива струму діодів VD3 і VD4; uV3, uV4 - напруга на діодах VD3 і VD4; iн - крива струму навантаження; Uн - крива напруги на навантаженні
Чинне значення напруги на вході випрямляча

 
Середнє значення струму через діод в два рази менше середнього значення струму навантаження Id:
 
Максимальне значення струму, що протікає через діод
 
Чинне значення струму діода
 
Чинне значення змінного струму на вході випрямляча
 
Максимальна зворотна напруга на діоді в непровідну частину періоду
 
Напруга на навантаженні складається з полусінусоід вторинної напруги трансформатора, наступних одна за одною. Після розкладання в ряд Фур'є напруга такої форми можна представити у вигляді
 
Амплітуда основної гармоніки випрямленої напруги з частотою 2ω
 
отже, коефіцієнт пульсації випрямленої напруги
 
Коефіцієнт трансформації трансформатора
 
Потужність первинної та вторинної обмоток вентильного трансформатора
 
Розрахункова потужність трансформатора
 
Як недоліки однофазної мостової схеми можна відзначити: більша кількість діодів і протікання струму в кожному напівперіод за двома диодам одночасно. Остання властивість однофазних мостових випрямлячів знижує їх ККД через підвищений падіння напруги на напівпровідникових структурах вентилів. Це особливо помітно у низьковольтних випрямлячів, що працюють з великими струмами.
Незважаючи на зазначені недоліки, мостова схема випрямлення широко застосовується на практиці в однофазних випрямлячах різної потужності.