多數快溫變小型高低溫試驗箱依賴壓縮機制冷，其制冷循環主要基于逆卡諾原理。以常見的二元復疊式壓縮機制冷系統為例，由高溫制冷循環與低溫制冷循環構成，兩者通過蒸發冷凝器銜接。高溫循環通常采用 R404A 制冷劑，壓縮機將其壓縮為高溫高壓氣體，于冷凝器處通過風冷或水冷方式散熱，轉化為高壓液體后經節流閥降壓，進入蒸發冷凝器吸收低溫循環側熱量而蒸發。低溫循環采用 R23 制冷劑，在蒸發冷凝器內吸收熱量后，經壓縮機壓縮升溫，再于低溫級冷凝器散熱，經節流閥降壓后進入蒸發器，吸收箱內熱量實現降溫。

液氮輔助制冷：追求溫變的選擇

部分快溫變小型高低溫試驗箱采用 “壓縮機制冷 + 液氮直噴" 混合模式。日常測試以壓縮機制冷為主，當需極快溫變（如從 80℃在 1 分鐘內降至 - 50℃）時，啟動液氮直噴系統，精準控制液氮噴射量與時間，實現溫度 “斷崖式" 下降。同時，結合高精度溫度傳感器與智能控制系統，可將溫變過程中的溫度波動控制在極小范圍（±1℃以內），確保測試精度。