冷熱沖擊試驗箱是一種用于模擬產品在特殊溫度變化條件下的性能表現的設備。其核心工作原理主要基于制冷和加熱技術，通過快速切換箱內溫度，對試驗樣品進行冷熱沖擊測試。
在冷熱沖擊試驗箱預冷期間，通過制冷系統將試驗箱的溫度降低到所需的低溫狀態。制冷系統主要由蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥組成，它們共同協作完成制冷過程。在這個過程中，制冷劑在蒸發器中蒸發吸收熱量，然后被壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，再通過冷凝器釋放熱量，最后經過膨脹閥降壓，回到蒸發器繼續運行。
當需要越熱時，加熱系統開始工作。加熱系統通常采用電加熱元件，通過控制加熱元件的通電時間和電流大小，使試驗箱內的溫度逐漸升高。
冷熱沖擊試驗箱根據結構設計和功能特性分為兩箱式和三箱式。這兩者的主要差異體現在試驗過程和樣品處理方式上。
兩箱式冷熱沖擊箱有兩層，分別為高溫區和低溫區。在試驗過程中，試驗樣品通過提籃在高溫區和低溫區之間來回移動，以實現冷熱沖擊的效果。而三箱式冷熱沖擊試驗箱則分為三層，上下兩層分別為高溫區和低溫區，中間層用于放置試驗樣品。在試驗過程中，樣品保持靜止不動，通過高溫區、低溫區和中間常溫區的閥門開關，使氣體流動完成溫度沖擊。
冷熱沖擊過程都由PID+SSR精確控制。控制系統可以根據設定的溫度范圍和變化速率，自動調節制冷系統和加熱系統的輸出功率，確保試驗箱內的溫度按照預設要求進行變化。同時，控制系統還會監測并記錄試驗過程中的各種參數，以便后續的數據分析和處理。
