压电变压器利用逆压电效应将电能转化为机械能，再通过正压电效应将机械能转化为电能。与传统电磁变压器相比，压电变压器具有易于实现小型化，无电磁干扰，不易燃，功率密度高等优点。压电变压器由于材料本身具有很高的功率密度，理论上约为400W/cm3,但却又有很差的导热系数仅为2W/mk，造成了压电变压器不能应用在高功率场合。本文主要从电学角度对压电变压器等效电路及散热装置进行了研究，在理论研究过程中提出了一种新型的基于应力改变电压的压电变压器，主要工作有以下几方面：（1）从压电方程、波动方程和机电等效网络两方面分别推导了长度伸缩振型压电变压器等效电路模型，然后通过实验验证该等效电路模型，在实验验证理论模型过程中，分析并总结了压电变压器等效电路参数测量的影响因素。（2）根据长度伸缩振型压电变压器振型特点以及散热方式，提出并设计适用于长度伸缩振型压电变压器的散热结构，并且提出了带有散热装置压电变压器等效电路模型。通过实验测量散热装置的引入对压电变压器谐振频率、功率密度、效率等方面的影响，为压电变压器在高功率场合的应用提供参考依据。（3）本文在理论研究过程中，提出了一种新型的基于应力改变电压的压电变压器，同以往压电变压器原理不同，该压电变压器通过输入端和输出端的应力分布不同，实现升压或者降压。依据该原理，本文设计了多输出压电变压器，并通过实验和ANSYS仿真软件验证了该原理的正确性。基于应力改变电压的压电变压器使得压电变压器的生产制造更加容易，工艺更加简单。