Eine Leistungsdiode ist ein kristallines Halbleiterbauelement, das hauptsächlich verwendet wird, um Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) umzuwandeln, ein Prozess, der als Gleichrichtung bekannt ist. Die Funktion einer Leistungsdiode, die in den Stromversorgungskreisen praktisch aller modernen elektrischen und elektronischen Geräte zu finden ist, ähnelt der eines mechanischen Einwegventils. Es leitet elektrischen Strom mit minimalem Widerstand in eine Richtung, die als Durchlassrichtung bekannt ist, und verhindert gleichzeitig, dass Strom in die entgegengesetzte Richtung fließt. Leistungsdioden können normalerweise mehrere hundert Ampere in Vorwärtsrichtung durchlassen und haben viel größere PN-Übergänge und damit eine höhere Durchlassstrombelastbarkeit als ihre kleineren Signaldioden-Verwandten, die in der Unterhaltungselektronik zum Regeln und Reduzieren von Strom verwendet werden. Dadurch eignen sich Leistungsdioden besser für Anwendungen, bei denen größere Ströme und höhere Spannungen erforderlich sind.
Hersteller produzieren im Allgemeinen eine Reihe von Leistungsdioden, die für bestimmte Anwendungen geeignet sind. Sie werden nach dem maximalen Strom, den sie in Vorwärtsrichtung führen können, und der maximalen Sperrspannung, der sie widerstehen können, bewertet. Aufgrund des Widerstands tritt ein kleiner Spannungsabfall auf, wenn ein elektrischer Strom durch eine Leistungsdiode in Durchlassrichtung geleitet wird. Umgekehrt kann eine Leistungsdiode nur einem bestimmten Spannungsfluss in Sperrrichtung standhalten, bevor sie durchbricht und nicht mehr funktioniert.
Leistungsdioden werden hauptsächlich aus Silizium hergestellt, in geringen Mengen werden aber auch andere Materialien wie Bor, Galliumarsenid, Germanium oder Phosphor verwendet. Eine einzelne Leistungsdiode kann verwendet werden, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, aber dies erzeugt einen sogenannten Halbwellen-variablen Gleichstrom. Üblicherweise werden zwei oder drei oder mehr Dioden in einer Schaltung verbunden, um einen sich über die gesamte Welle ändernden Gleichstrom zu erzeugen. Der wichtigste davon ist der Brückengleichrichter, bei dem vier angeschlossene Dioden sowohl positive als auch negative Teile einer Wechselstromwelle in Gleichstrom umwandeln und so eine Vollwellengleichrichtung erzeugen.
Stromversorger auf der ganzen Welt verwenden normalerweise dreiphasigen Wechselstrom, um Strom zu verteilen. Ein Vollwellen- oder Brückengleichrichter liefert zwar unterschiedlichen Gleichstrom von eingehendem Wechselstrom, liefert jedoch keinen Gleichstrom mit der konstanten Spannung, die für die meisten modernen elektrischen und elektronischen Geräte erforderlich ist. Daher wird normalerweise ein Speicherkondensator an das Ausgangsende des Gleichrichters angeschlossen, um die Welligkeit der Spannung zu glätten. In einem typischen US-Haushalt läuft beispielsweise dreiphasiger Wechselstrom von den Hauptstromkreisen durch drei Leistungsdiodenpaare. Der resultierende Gleichstrom wird dann geglättet und mit einer zur Verwendung ausreichend konstanten Spannung geliefert, indem er durch einen Glättungskondensator geleitet wird.