ANALISIS DAN PEMODELAN DISTRIBUSI PANAS PADA HEAT SINK PROCESSOR CPU DENGAN KONTROL PID PADA PROSES KONVEKSI PAKSA

TRESNA DEWI SUGIARTO

Informasi Umum

Kode

15.04.213

Klasifikasi

536.2 - Heat transfer

Jenis

Karya Ilmiah - Skripsi (S1) - Reference

Subjek

Heat Transfer

Informasi Lainnya

Abstraksi

Prosesor merupakan bagian utama Computer Personal Unit (CPU) yang menentukan kinerja CPU secara keseluruhan. Agar kerja CPU efektif diperlukan penyerapan dan penyebaran panas yang baik. Jika CPU mengalami overheat dengan suhu maksimal 339 K, CPU akan menjadi lambat untuk memproses kerjanya dan umur CPU akan lebih singkat bahkan bisa terjadi kerusakan. Overheat pada CPU akan terjadi jika CPU digunakan secara terus-menerus dengan distribusi panas pada heat sink yang tidak optimal yang biasanya terjadi pada lembaga-lembaga atau perusahaan-perusahaan yang proses produksinya bergantung pada komputer secara terus menerus. Salah satu solusi untuk menghindari overheat adalah dengan mengoptimalkan desain heat sink yang digunakan untuk proses pendinginan pada prosesor CPU.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan memodelkan proses distribusi panas pada heat sink untuk menghindari terjadinya overheat pada prosesor di CPU. Proses yang dianalisis dan dimodelkan meliputi proses penyerapan panas dari sumber panas kebagian dasar heat sink, proses konduksi pada heat sink, dan proses konveksi paksa yang terjadi antara permukaan heat sink dengan lingkungan. Proses simulasi dilakukan dengan software Comsol Multiphysics 4.4 untuk mendapatkan desain heat sink optimal dengan cara melakukan variasi parameter jumlah sirip, ketebalan sirip, jarak antar sirip, luas permukaan sirip, dan nilai koefisien konveksi. Diperoleh hasil optimal desain heat sink yang mempunyai jumlah sirip sebanyak 40 buah, ketebalan sirip 0.4 mm, jarak antar sirip 2.4 mm, luas permukaan sirip 9425 mm2 dan koefisien konveksi 5.26 W/m2.K.

Proses konveksi paksa dikontrol dengan rancangan pengendali PID (proporsional-integral-derivatif) metode Ziegler Nichols. Pada saat sistem dikontrol dengan proporsional (P), nilai koefisien konveksi tidak mendapatkan kondisi steady state. Kondisi steady state diperoleh dengan jika ditambahkan integral (PI) dan integral derivatif (PID). Perlu diperhatikan bahwa kontrol PI dan PID menimbulkan keadaan overshoot, yaitu 33.427% untuk PI dan 40.026% untuk PID. Meskipun demikian kedua nilai overshoot dalam kontrol PI dan PID masih dapat diterima karena tidak melebihi temperatur maksimal processor mengalami overheat sebesar 339 K.

Kata kunci : Panas, Konduksi, Konveksi, Heat Sink, Kontrol, PID, Overheat, CPU.