半导体制冷技术是新型环保型制冷技术,热管散热器是一种高效的换热器,为了体现二者的优越性,把它们结合起来,创造性地制作了热管散热型半导体冷箱,并在理论分析的基础上进行了实验研究。运用ANSYS软件对制冷空间内的温度场分布进行了数值模拟,分析了对流传热系数和半导体制冷器冷端放置位置对制冷空间温度场的影响。然后对热管散热型半导体冷箱的研制及工作原理进行介绍,通过改变冷箱冷热端的传热强度,分析了冷热端换热器对冷箱制冷效果的影响；并且在同一工况下,对比分析了热管散热型、风冷散热型、水冷散热型三种不同热端散热类型的半导体冷箱制冷效果。通过对热管散热型半导体冷箱的性能测试与实验研究,得出：冷箱半导体制冷系统的最佳工作电压；适当增大冷热端风扇的电压,可有效降低热端温度,加快冷端散冷效果,从而使冷箱的制冷效率更高；热管散热型半导体冷箱相对于风冷散热型、水冷散热型冷箱,冷箱内所达到的最低温度更低,制冷效果最佳,同时也说明了热管散热器是一种高效的换热器。