大型冷热冲击试验箱用来测试材料结构或复合材料，在瞬间下经高温、低温的连续环境下所能忍受的程度。冷热冲击试验箱是模拟温度骤变的环境，比如高温突然变至低温、低温突然变至高温等情况。
大型冷热冲击试验箱试验时，两箱式的冷热冲击试验箱是将测试物品在高温区和低温区循环移动，以获得冷热冲击的效果；三箱式的则是通过从高温区或低温区对测试物品进行冷热空气的冲击。从原理上，冷热冲击试验箱是不同于快速温变试验箱的。
而快速温变试验箱虽然也是快速产生温度变化，但是变化的速度没有冷热冲击来的快。两者进行测试的要求不一样，对于需要进行温度骤变测试的，就选择冷热冲击试验箱，如果是温度需要平缓变化的测试，就使用快速温变试验箱。
相对于大型冷热冲击试验箱而言，快速温变试验箱的温度变化效率仍然没有冷热冲击试验箱高。冷热冲击试验箱在箱体结构上和冷热冲击试验箱不同，一般分为两箱式冷热冲击箱和三箱式冷热冲击箱，它是有高温区和低温区两个箱体区域。
大型冷热冲击试验箱的制冷系统的设计应用能量调节技术，一种行之有效的处理方式既能保证在制冷机组正常运行的情况下又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统的运行费用和故障下降到较为经济的状态。
为了保证大型冷热冲击试验箱的降温速率和温度的要求。复叠式系统包含一个高压制冷循环和一个低压制冷循环，其连接容器为蒸发冷凝器，蒸发冷凝器的功能为将低压循环的蒸发器作为高压循环的冷凝器之用。
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