用于将多个输入电能分配到相邻输出的方法和装置与流程

本申请是申请人于2012年5月31日提交的名称为“用于将多个输入电能分配到相邻输出的方法和装置”的第201280026967.6号(pct/us2012/040185)专利申请的分案申请。

本发明涉及配电、电能管理、以及电能监测应用中所使用的设备、系统和方法。更具体地，本发明涉及能够将来自不同电能输入的电能提供给相邻输出的设备、系统和方法。

背景技术：

配电单元已经长期被用于向电子设备提供电能。传统的配电单元(pdu)是多个电气“输出口”(也被称作为“插座”或“输出端”)的组合，它们从电源接收电能并通过这些输出口将这些电能分配到一个或多个独立的电子设备单元，这些电子设备单元具有插入到pdu的各个输出口中的各个电线。在一些应用中，pdu从两个不同的电输入端接收电能，通常被称作为“双馈电”或“双输入”pdu。这种双输入能够为pdu提供额外的供电能力，和/或可为从pdu输出口接收电能的设备提供冗余电源。pdu可用于任意的不同的应用和设置中，例如在电子设备机架中或电子设备机架上(如retma机架)，以向网络设备(例如服务器、路由器、网关、网络切换器)及其它的应用中提供电能。为了方便起见，设置在机壳中的一个或多个pdu可被称作为机壳配电单元(cdu)。

分配到小型用户或居民消费者的电能通常是“单相”或“分相”电能。在单相系统中，单交流电压通过双线连接分配。在分相系统中，两个交流电压通过至少三根线进行分配：一根中性线和用于其它两相中的每一相的一根电线。两个电压波形在时间上相隔180度的“相位差”，也就是说，一根电线上的电压正弦波比另一根电线上的电压正弦波超前或滞后该相位差的量。因此第一相位线和第二相位线之间的有效电压显著地高于每根相位线和中性线之间的有效电压。因此，三线、分相系统可例如在相位线-中性线电路中提供120伏的电压，并且在相位线-相位线电路中提供240伏的电压。

在更大型的商业和工业应用中可采用三相系统。在三相系统中，每根相位线的每个电压周波与其它两根相位线中的每一根上的电压周波在相位上相差120度、或1/3周波。三相系统用于大型商业和工业应用中，因为三相设备与单相或两相设备相比，尺寸更小、重量更轻且效率更高。尽管三相电路相对于单相或两相电路来说稍微有些复杂，但是，对于支持同样负载的电路来说，它们的重量比单相电路更轻一些。三相电路还可提供较宽的电压范围，以及可用于单相或两相负载。

三相电能通过两种配置结构：(i)“三角形”配置结构或(ii)“星形(wye)”配置结构中的任一种来产生。如果三相电路的每个支线的一端中心连接到公共点，而且其它端连接到三根相位线(每个相位为一根线)，这种配置结构被称作为“星形”或“y形”连接。如果三相电路的支线改为串联连接形成闭合环路，其中一根相位线连接到两个相邻支线的每个结点，这种配置结构被称作为三角形或“△”形连接。

三相电路比典型的单相电路更加复杂的一个原因是需要保持三个相位中每一个相位之间的负载至少较为平衡。不平衡的一个标志是流过每根相位线的电流水平。如果流过某一根相位线的电流水平与流过另一根相位线的电流显著地不同，则认为负载是不平衡的。在星形连接系统中，不平衡也可由流过中性线的电流来指示。负载之间的不平衡会对该三相系统产生损害、会在系统(例如三相发电机)中导致过度的部件损耗、会引起电能消耗增加，以及会难以修正和增加成本。

例如，用于电脑和通信网络应用中的高容量数据中心通常使用三相电能为设置在该数据中心内的成百或成千个设备机架中的设备提供操作电能。通常地，三相电能通过四个或五个线路输入被供应到该设备，为每个电压相位、接地提供一根线，并为三相星形连接提供一根中性线。垂直地或水平地定向的配电单元连接至输入端并将不同相位的电能分配到该相位的多个输出端。三相pdu典型地提供三个或更多个输出支路，每个相位的电能的一个支路通过三相插头带提供。该pdu可安装在给定的设备机架上或者紧邻该设备机架，以便向邻近的机架或其它设备提供三个或更多个支路单相电能(其中每个这样的支路都源于三相电能输入)。

技术实现要素：

在各个实施例中，提供了一种配电单元(pdu)，其包括(a)pdu壳体；(b)至少部分地设置在该壳体内并至少包括可电连接到第一电源的第一输入连接部和可电连接到第二电源的第二输入连接部的电能输入；(c)至少部分地布置在该壳体内并至少包括紧邻该第一电能输入的第一电能输出和第二电能输出的多个电能输入；以及(d)设置在该壳体内的印刷电路板，该印刷电路板包括(i)互连到该第一输入连接部和该第一输出的第一导电层，以及(ii)第二导电层，其至少部分地设置在该第一导电层之上并与其形成面对关系，与该第一导电层电绝缘，与该第二输入连接部电气地互连，以及与该第二电能输出电气地互连，从而使得该第一和第二电能输出连接到不同电能输入。

在一些实施例中，该印刷电路板进一步包括延伸穿过该第一和第二导电层的第一导电电镀通孔，该第一导电电镀通孔电连接到该第一导电层，与该第二导电层电绝缘，并电气地互连到该第一电能输出。这些实施例中的印刷电路板可进一步包括延伸穿过该第一和第二导电层的第二导电电镀通孔，该第二导电电镀通孔电连接到该第二导电层，与该第一导电层电绝缘，并电气地互连到该第二电能输出。

该电能输入可进一步包括可电连接到第三电源的第三电能输入连接部，在这种情况下，该电能输出包括邻近该第二电能输出端设置的第三电能输出，并且该印刷电路板进一步包括第三导电层，其至少部分地设置在该第一和第二导电层之上，与该第一和第二导电层电绝缘，与该第三输入连接部电气地互连，以及与该第三电能输出电气地互连。通过这种配置结构，第一、第二和第三电能输出因此连接到不同的电能输入。该印刷电路板可包括(1)延伸穿过该第一、第二和第三导电层并电连接到该第一导电层、与该第二和第三导电层电绝缘、并电气地互连到该第一电能输出的第一导电电镀通孔；(2)延伸穿过该第一、第二和第三导电层并电连接到该第二导电层、与该第一和第三导电层电绝缘、并电气地互连到该第二电能输出的第二导电电镀通孔；(3)延伸穿过该第一、第二和第三导电层并电连接到该第三导电层、与该第一和第二导电层电绝缘、并电气地互连到该第三电能输出的第三导电电镀通孔。

在一些实施例中，电能输出至少包括第一和第二组线性布置的电能输出，其中每个组中相邻的输出互连到不同的电能输入。在一些实施例中，该pdu还包括设置在该壳体中的多个电能控制继电器，其中每个电能控制继电器以独立的电能控制通信连接在该电能输入和一个电能输出之间。该pdu也可包括设置在该壳体中的电流相关信息报告系统(例如电流、电压和电能中的至少一个)，其通过电流相关信息来确定与该电能输入和电能输出中的一个或更多个的通信，并且可通过电流相关信息传输通信与该配电装置远端的独立通信网络相连接。

该pdu的电能输入可包括连接到第一电源的第一电能输入和连接到第二电源的第二电能输入，或者可包括三相电能输入，其中该第一和第二电源对应于该三相电能输入的不同相。

本发明的另一方面提供一种用于从不同电能输入端为相邻电能输出端提供电能的印刷电路板装置，包括：(a)包括被配置成连接到第一电能输入的第一输入连接部和被配置成连接到第一电能输出的第一输出连接部的第一导电层；以及(b)至少部分地设置在该第一导电层之上的第二导电层，优选地与第一导电层以面对的关系设置，并与该第一导电层电绝缘。该第二导电层包括被配置成连接到第二电能输入的第二输入连接器和被配置成连接到第二电能输出的第二输出连接部。

该印刷电路板可包括延伸穿过该第一和第二导电层并电连接到该第一导电层，并与该第二导电层电绝缘的第一导电电镀通孔，和延伸穿过该第一和第二导电层并电连接到该第二导电层，并与该第一导电层电绝缘的第二导电电镀通孔。

该印刷电路板还可包括至少部分地设置在该第一和第二导电层之上的第三导电层，其优选地与该第一和第二导电层成面对关系。该第三导电层与该第一和第二导电层电绝缘，并包括被配置成连接到第三电能输入的第三输入连接部，和被配置成连接到第三电能输出的第三输出连接部。在这种实施例中，第一导电电镀通孔可延伸穿过第一、第二和第三导电层，电连接到该第一导电层，与该第二和第三导电层电绝缘，并电气地互连到第一电能输出连接部；第二导电电镀通孔可延伸穿过第一、第二和第三导电层，电连接到该第二导电层，与该第一和第三导电层电绝缘，并电气地互连到第二电能输出连接部；并且第三导电电镀通孔可延伸穿过第一、第二和第三导电层，电连接到第三导电层，与该第一和第二导电层电绝缘，并电气地互连到该第三电能输出连接部。

本发明的另一方面提供一种用于在配电单元中从不同电能输入提供电能到相邻电能输出的方法，包括：(a)将一印刷电路板的第一导电层连接到第一电能输入；(b)将该印刷电路板的第二导电层连接到第二电能输入，其中该第二导电层至少部分地设置在该第一导电层之上并与该第一导电层电绝缘；(c)将第一电能输出的线电能连接部连接到该第一导电层；以及(d)将与该第一电能输出相邻的第二电能输出的线电能连接部连接到第二导电层。

该方法还可包括将该印刷电路板的第三导电层连接到第三电能输入，其中该第三导电层至少部分地设置在该第一和第二导电层之上并与该第一和第二导电层电绝缘；以及将与该第一和第二电能输出中的一个相邻的第三电能输出的线电能连接部连接到该第三导电层。

将该第一电能输出的线电能连接部连接到该第一导电层可包括将第一导电电镀通孔连接到该第一电能输出的该线电能连接部，其中该第一导电电镀通孔延伸穿过该第一和第二导电层，被电连接到该第一导电层，并与该第二导电层电绝缘。将该第二电能输出的线电能连接部连接到该第二导电层可包括将第二导电电镀通孔连接到该第二电能输出的线电能连接部，其中该第二导电电镀通孔延伸穿过该第一和第二导电层，被电连接到该第二导电层，并与该第一导电层电绝缘。该方法还可包括将第三导电电镀通孔连接到第三电能输出的线电能连接部，其中该第三导电电镀通孔延伸穿过第三导电层和第一与第二导电层，并被电连接到该第三导电层，与该第一和第二导电层电绝缘。

应当理解的是，之前的描述仅是多个实施例的简要介绍。因此，也可以理解的是，本发明的范围由给出的权利要求来确定，以及这里的内容可包括任意的或所有的这些特征或优点，或者这里的内容可指引其中提到的任意或所有权利要求。

此外，不同的实施例还具有其它的优点和变化的新颖特征和方面。通过参考附图，从下面详细的描述中，之前的以及其它的特征和优点将会变得更加清楚。

附图说明

在下面的说明和附图中给出了包括本发明的优选实施例和目前已知的最佳模式的数个实施例，其中：

图1是示例性实施例的配电单元的前部立体图；

图2是依据示例性实施例的一组输出和相关的印刷电路板的示意图；

图3是示例性实施例的输出插座的示意图；

图4是依据示例性实施例的从不同输入提供电能输出的印刷电路板的示意图；

图5是依据另一个示例性实施例的从不同输入提供电能输出的印刷电路板的示意图；

图6是依据示例性实施例的从不同输入提供电能输出的印刷电路板的部分横截面的立体视图的示意图；

图7示出了依据示例性实施例的从数个电能输入中的一个提供电能输出的印刷电路板的导电层的导电材料；

图8示出了依据示例性实施例的从数个电能输入中的一个提供电能输出的印刷电路板的另一个导电层的导电材料；

图9示出了依据示例性实施例的从数个电能输入中的一个提供电能输出的印刷电路板的又一个导电层的导电材料；

图10是依据另一个示例性实施例的从不同输入提供电能输出的一组输出和相关的印刷电路板的示意图；

图11是用于在pdu中将电能从多个输入提供给相邻输出的方法的流程图。

具体实施方式

本文说明了多相位或多输入配电、监测和管理设备、系统和方法的实施例。这些设备和系统的实施例包括具有相邻的电能输出口的配电单元(pdu)，这些电能输出口被设置为通过配电印刷电路板从不同的电能输入提供电能。本发明认识到，在多相pud的不同相位上合理平衡负载是一个重要的任务，其由于被以传统方式提供给不同分组输出的不同相位的电能而变得复杂。这些不同组的输出口通常沿着pdu外包装的长度设置，并且因此当安装在设备机架上的相邻部件需要被插入不同相位时，它们各自的电能线缆需要在非理想方向上延伸。进一步的，在一些情况下，由于线缆长度过长以及需要将线缆连接到不同的输出口组，线缆管理成为一种挑战。本发明提供了对输出口的分组，其中相邻的输出口被连接到不同的电能相位。以传统方式，为了从不同相位向相邻的输出口提供电能，需要将物理分离的电线连接到相邻的输出口。在存在的输出口数量相对较大的情况下，这样的组件将需要几十个连接点，每个连接点在组装过程中需要进行手工连接。这将需要非常耗费劳力的过程来组装该装置，使得制造误差发生的可能性相应增加，例如丢失或不合适的连接、短接、和/或阻抗性连接，这会导致电能消耗增大以及可靠性降低，更不用说与这种配置结构相关的成本的增加了。

本发明的实施例通过与每个电能输入相互连的配电印刷电路板向输出口供电。该电路板能够使得不同电能输入相位提供到相邻输出口的连接。该印刷电路板包括多层导电材料，这些不同层连接到不同的输入或相位并连接到不同电能输出口的线电能连接部。这样一种印刷电路板提供一种pdu，其显著地更易于制造并相对于连接到不同电能输入或相位的每个电能输出口的各个电线连接部显著地更加可靠。

参考图1，描述了一种示例性配电单元(pdu)100。pdu100包括被配置成垂直地安装到电子设备机架中的壳体105。很容易理解的是，这种垂直安装pdu100可在设备机架的后部处安装到设备机架中，从而不占用设备机架(“0u”)中用于计算设备的垂直空间。位于设备机架后部的pdu100位置使得从计算设备后部延伸出的线缆束能够方便地被插入到pdu100中。尽管图1示出了垂直安装的pdu100，但是这里描述的概念和特征可被结合到具有其它形式的配电设备中，如水平安装的配电单元，以及用于其它场合的配电设备。相应地，这里描述的特定设备和场合仅是示意的目的。

电能输入110穿过pdu壳体105，并且可从多个电能相位接收电能输入，如三相电能输入。在其他实施例中，配电单元可包括每个均从不同的电源或电能相接收电能的独立的电能输入。在这个实施例中，pdu100包括三组或堆电能输出口115、120、125。每组电能输出口115、120、125包括多个独立的电能输出口，如电能输出口组115的电能输出115-a、115-b和115-c，电能输出口组120的电能输出120-a、120-b和120-c，电能输出口组125的电能输出125-a、125-b和125-c。各个电能输出口115-a、115-b和115-c彼此相邻地布置，并且在这个实施例中分别互连到电能输入110的三相电能的不同相位。类似地，电能输出口120-a、120-b、120-c和125-a、125-b、125-c彼此相邻地布置，并且被分别互连到电能输入110的三相电能的不同相位。因此，每组输出口115、120、125中的相邻输出口连接到输入电能的不同相位，从而使得在一个设备机架中具备提供多个部件的能力，其中这些部件直接地设置在另一个之上或者之下，并被插入到具有不同电能相位的电能输出口中，而不需要将该设备的电缆束连接到不同组或堆的输出口。这种配置结构在三相系统中提供更加方便的负载平衡。进一步的，通过沿着pdu的长度在每个输出口中提供不同的电能输入或相位，线缆管理变得简单。

这个实施例的pdu100还包括显示装置130，其为通过每个电能相或输入传输至pdu100的电流相关信息提供直观的显示。显示装置130优选地是数字显示装置并且可以是数值的、阿拉伯数字的、图像的或者这些的组合，但是并不限于此。在图1的实施例中，显示装置130包括三个独立的显示装置，每个输入电能相位具有一个显示装置，从而为每相提供电流的实时可视化显示，这可帮助每个输入电能相位上的负载平衡。在一些实施例中，每个电能相位被设置为独立的电能支路，该支路具有相关的电路保护设备，如断路器或保险丝。该显示装置还可帮助确定每个电能相位或支路相对于最大电流水平的电流水平，其中特定的电路或支路可在无需烧断保险丝或触发断路器的前提下进行操作。显示装置130还可显示其它电能相关信息，例如各个相位上的电压、提供至每个相或支路的视在功率(apparentpower)(单位为va)、提供至每个相位或支路的实际或有功功率(单位为w)、和或每个相位或支路的功率因数。显示装置130还可包括例如一个或多个7段码led显示装置、一个或多个lcd显示装置、一个或多个触屏显示装置，它们提供每个相位、支路和或电能输入的这些电能相关信息。然而，这样的显示装置130并不是必须的，因此在多个实施例中并未示出。

pdu100可用于计算机网络中，并且可在计算机网络上与通信模块135进行通信。在多个实施例中，通信模块135与设置在工作站或其它远端设备上的网络电能管理器进行通信，该管理器用于数据中心或其它企业管理系统的管理。通信模块135可包括网络接口卡(nic)，其具有用于使pdu100与计算机网络交互的固件和硬件应用。通信模块135还可连接到一个或多个环境传感器、和/或一个或多个其它的pdu。类似于显示装置130，通信模块并不必须要求具有显示装置，因此在多个实施例中并未示出。

pdu100可包括输出口115、120、125，它们可切换以控制从输入电能的电能到相应电能输出的应用。pdu100还可提供对相应电能输出口的电能状态检测和/或负载检测。在一些实施例中，对于不同输入和/或输出口的负载检测信息通过如上所述的通信模块135而报告到网络上。

现在参考图2，其中示出了一组输出口200。这个实施例中的该组输出口200被布置为模块化形式，并且可被称作为智能电能模块。在图2的实施例中，与电能输出口相关联的多个电路被包括在多个互连的印刷电路板上。在这个实施例中，来自电能输入的电能通过下部印刷电路板205被提供至电能输出口115-a、115-b和115-c。第一(下部)电路板205被构造为从不同的电能输入或相位提供电能至相邻的输出口115-a、115-b和115-c。下部电路板205的构造将会在下面进行详细的描述。第二(中间)电路板210和第三(上部)电路板215互连到下部电路板205。在这个实施例中，上部电路板215包括多个电能控制继电器220，它们起作用以控制施加到相关输出115-a、115-b和115-c的电能。在图2的实施例中，中间电路板210包括感应和报告与每个电能输出115-a、115-b和115-c相关的电能相关信息的电能检测元件，在这个实施例中包括用于每个输出的电流感应变压器225。每个电路板的电气连接部可被如此地设计，从而使得这些电路板可与相关的输入/输出口和连接部组装在一起，这些输入/输出口和连接部对齐以至于提供高效的电能输出口模块的模块化组装，其中这些模块通过另外加入一个或多个相关印刷电路板的方式而结合这里描述的一些或所有特征。

在多个实施例中，中间和上部电路板210、215可以不出现，这取决于pdu的特定应用场合。在其它实施例中，示出了一个或多个中间和上部电路板210、215，这取决于pdu的特定应用场合。在其它实施例中，输出口模块200的多个不同元件可被组装到多个独立的电路板上，然后这些电路板再被组装到电能输出模块中。通过这种方式，这些元件板可被组装为包括由特定消费者或pdu用户定制的其中使用该输出模块的特征。进一步的，用户或消费者会希望pdu中的一些但并不是全部的输出口具有一个或多个功能，例如切换和电流报告，以及因此输出模块中的不同输出模块、或者输出口的子集可与另外的元件板组装在一起以提供这种能力。这种结构提供灵活和有效的制造选择，同时还能保持高可靠性。

在一个实施例中，电能输出模块200包括8个输出口300，每个都是iec-c13类型的，如图3所示。在这个实施例中，每个输出口300是“卡扣”类型的输出口，其包括线路连接器315、中性线连接器305、以及接地连接器310。输出口300与输出连接器305、310、315一起被组装到模块壳体中，这些连接器与下部印刷电路板205中的对应开口相连接。因此，模块200可通过相对高效和可靠的方式来进行组装。应当理解的是，这个实施例以及其它实施例中描述的具有iec-c13类型输出口仅仅是示意性的，还可替换地使用多种其它类型输出口中的任意类型。例如，“输出口”可以是其它nema类型(如nema5-15r、nema6-20r、nema6-30r或nema6-50r)或者任意其它的iec类型(如iecc19)。还应当理解的是，特定电能输出模块200或者其它输出模块中的所有“输出口”不需要是相同的。还应当理解的是，该“输出口”并不限于三插针插座；可替换地，一个或多个“输出口”可被设置为配合公头连接器中的两或三以上插针。还应当理解的是，该“输出口”并不限于具有母头插针的插座。进一步的，尽管这个实施例中的输出模块200包括8个输出口，但是应当理解的是，这仅仅是一个例子，并且输出模块可包括不同数量的输出口。

如上所述的下部电路板205将电能提供至每个电能输出，如输出口300。现在参考图4，详细地描述根据一个实施例的下部电路板400。在这个实施例中，板400包括用于三相位电能输入中每个电能相位的电能输入，这三个相位被称作为相位x、相位y、和相位z。第一输入402可连接到相位x输入，第二输入405可连接到相位y输入，以及第三输入410可连接到相位z输入。第四输入415可连接到中性线。电路板400还包括可连接到接地连接部的输入420。电路板400包括多组连接器425、430、435，它们分隔开来并且其尺寸适于接收输出口300的连接器305、310和315。例如，连接器组425包括被布置成用于接收输出口300的线路连接器315的线路连接器425-a、设置用于接收输出口300的中性线连接器305的中性线连接部425-b、以及设置用于接收输出口300的接地连接器310的接地连接器425-c。在这个实施例中，每个线路连接器425-a、430-a和435-a连接电能输入的一个不同相，其中性线路连接器425-a连接到相位x，连接器430-a连接到相位y，连接器435-a连接到相位z。因此，相邻的电能输出连接到不同的电能输入。与其中每根电线均连接到每个相邻的电能输出的pdu相比，采用印刷电路板400来实现这种连接显著地降低了提供这种pdu的制造复杂性。

相对于各个电线连接部而言，采用印刷电路板400还可提供提高的可靠性，这是由于输出口300与印刷电路板400之间具有更加可靠的连接。如所理解的那样，当供电元件之间没有合当地连接时，如通过松散的配合分立电线连接器和/或不合适的电线压接到这些连接器时，这些连接部会具有另外的电阻，这里被称作为欧姆连接。欧姆连接可带来显著的可靠性和安全性问题，这是因为这些连接部的发热以及由于发热而引起的失效可能性明显更高。采用如上所述的印刷电路板400，可以显著地降低这种连接出现问题的可能性。

如上所述，板400包括用于9个输出口300的连接部。通过这种方式，三个输出口以交替的方式连接到每个相位，即第一输出口连接到相位x，第二输出口连接到相位y，第三输出口连接到相位z，以及通过第九输出口进行连接的等。在其他实施例中，可出现不同数量的输出，诸如图5所示的印刷电路板500。这种印刷电路板500包括与印刷电路板400相似的连接部，并且简化地具有较少数量的输出。

在一些实施例中，每个电能输入相位都具有相关联的电路保护设备，如断路器和保险丝。在一些实施例中，与特定电能相相关的所有输出口和电路保护设备被涂色编码在pdu的壳体上。因此，与相位x相关的所有输出口和电路保护设备可具有第一颜色，与相位y相关的所有输出口和电路保护设备可具有第二颜色，且与相位z相关的所有输出口和电路保护设备可具有第三颜色。通过这种方式，特定的输出口和/或电路保护设备可容易地用相应的电能相位标识。类似地，在包括显示装置的实施例中，该显示装置可包括对应的颜色编码以识别正在显示的电能相关信息是哪个具体电能相位的。在其他实施例中，不同数量的相位或电能输入可提供至pdu，并且本领域技术人员将会很容易地明白印刷电路板和或颜色编码存在相应的改变。

现在参考图6，描述一个实施例的600的示意图。电路板600(未按比例描绘)被部分地以横截面方式示出，并且示出了出现在印刷电路板600中的多层。例如，这种构造可用于电路板205、400和500。印刷电路板600由多层相互交替的导电层和绝缘层形成。电路板600被制造为具有多个相互叠置的导电层和绝缘层，其中多个导电层与其它导电层成相互面对关系，从而形成具有交替的导电层和绝缘层的紧凑三明治类型结构的电路板600。这个实施例中的顶层605包括提供电路连接和电气绝缘的导电和绝缘材料，以及用于印刷电路板600的保护涂层。第一绝缘层610设置在顶层605之下，并在该顶层和第一内部导电层615之间提供电气绝缘。在这个实施例中，第一内部导电层615包括三个电气绝缘的导电部分，其中一个连接到与相位x对应的相位输入，并且另外两个连接到接地连接部。第二绝缘层620设置在第一导电层615之下，并在第一导电层和第二导电层625之间提供电气绝缘。在这个实施例中，第二内部导电层625包括三个电气绝缘的导电部分，其中一个连接到与相位y对应的相位输入，并且另外两个连接到接地连接部。第三绝缘层630设置在第二导电层625之下，并在第二导电层625和第三导电层635之间提供电气绝缘。在这个实施例中，第三内部导电层635包括三个电气绝缘的导电部分，其中一个连接到与相位z对应的相位输入，并且另外两个连接到接地连接部。第四绝缘层640设置在第三导电层635之下，并在第三导电层635和第四导电层645之间提供电气绝缘。在这个实施例中，第四内部导电层645连接到中性线输入。第五绝缘层650设置在第四导电层645之下，并在第四导电层645和底层655之间提供电气绝缘。在这个实施例中，底层655包括提供电路连接和电气绝缘的导电材料和绝缘材料，以及用于印刷电路板600的保护涂层。印刷电路板600还具有对应于设置为接收输出口300的线路连接器315的线路连接部425-a、对应于设置为接收输出口300的中性线连接器305的中性线连接部425-b，以及对应于设置为接收输出口300的接地连接器310的接地连接部425-c的多个导电电镀通孔。很容易理解的是，电路板600包括对应于其它输出口的导电电镀通孔。

导电层605、615、625、635、645和655包括位于导电材料(例如铜)中的空隙，其围绕这些通孔并且不电连接到特定的导电层。图7至图9示出了不同的导电层615(图7)、625(图8)、和635(图9)。以图7的导电层615为例，这个实施例的该导电层包括由提亮区域标识的铜导体，和位于导体材料中由图7中的暗区域标识的空隙。这些空隙被如此地设置，从而使得导电层615不接触到与未连接到该导电层的特定相输入的输出对应的电镀通孔。因此，在图7的实施例中，导电材料出现在用于多相位中的z相位输入的输入口410处，以及输出口425的线路连接部425-a处。层615包括分别围绕输出430和435的线路连接部430-a和435-a的空隙。通过这种方式，与线路连接器425-a相关的导电电镀通孔被电连接到相位z输入口410，同时输出430和435的线路连接部430-a和435-a与相位z输入口410电绝缘。导电层615包括电绝缘的线路侧和接地侧。层615的接地侧具有出现在每个输出端的接地连接部处的导电材料，并具有与对应于每个输出口的中性线连接部的通孔相关的空隙。图8以类似形式示出了导电层625和到相位y输入口的连接部。图9以类似形式示出了导电层635和连接到相位x的连接部。

尽管图4至图9的实施例示出了“星形”类型结构的多相电能连接部，其中输出口连接在特定的电能相位和中性线之间，但是，类似的结构可用于提供连接到以“三角形”类型结构的多相电能的输出。在这种实施例中，不同电能相位输入口的导电层简单地延伸以与对应的电能输出口的两个非接地电能输入口重叠。对应于不同电能相位的导电层设置有对应的电气绝缘部(如上面描述的空隙)和连接到导电电镀通孔以用于电能输出口连接的连接部。因此，特定电能输出口的导电电镀通孔可选择地连接到两个合适的输入电能相，以提供连接到相位线－相位线的电能输出，而不是相位线－中性线的电能输出。

相应地，所描述的印刷电路板可用于从不同的电能输入为相邻的电能输出提供电能，而不需要复杂的配线和大量的独立电线连接部。如图3中的输出口300那样的输出口可具有插入到典型印刷电路板的对应通孔中并电连接到合适的电气连接部的连接器。当然，这里描述的印刷电路板的概念也可适用于包括其它组件的印刷电路板。图10示出了印刷电路板966的一个例子，其结合了如上所述的多个导电层，以从不同的电能输入为相邻的输出口950提供电能。在这个实施例中，线电能通过线路连接部954提供至输出口950，该线路连接部延伸穿过继电器958和相关的电流变压器962。继电器958和电流变压器962互相连接，以控制和监测如上所述的电路。在这个实施例中，印刷电路板966相对于输出口950的平面以90度安装。通过这种方式，电路板966所需的额外的表面面积在基本上垂直于输出口950的平面的一个平面中提供，而不是在如图2的实施例所示的平行平面中。通过将电路板966垂直于输出口950的平面设置，该另外的表面面积可通过简单地将pdu壳体设置的稍微更深一些而被容纳，使得该壳体的宽度实质上与图1的实施例中的相同。由于与具有更多印刷电路板的实施例相比具有更好的组装步骤，采用单个印刷电路板966使得能够降低制造成本并能够提高制造效率。

如在上述数个实施例中提到的那样，来自多个输入的电能可通过一印刷电路板而分配，该电路板被制成为具有三明治形式散布或交叉的导电和绝缘层，以具有上述实施例中描述的性能。现在参考图11，描述用于在配电单元中从不同电能输入为相邻的电能输出提供电能的示例性方法1100的流程图，其可以采用这种三明治式印刷电路板。在这个实施例中，如在框1105处注明的那样，一印刷电路板的第一导电层被连接到第一电能输入。在框1110处，该印刷电路板的第二导电层连接到第二电能输入。在多个实施例中，该第二导电层至少部分地设置在该第一导电层之上并与其成面对关系，并且与该第一导电层电绝缘。根据框1115，第一电能输出口的线路电能连接部连接到第一导电层。邻近该第一电能输出口的第二电能输出口的线路电能连接部连接到该第二导电层，如框1120中提到的那样。在框1125处，该印刷电路板的第三导电层连接到第三电能输入。与上面类似，该第三导电层至少部分地设置在该第一和第二导电层之上并与该第一和第二导电层电绝缘。在框1130处，邻近该第一和第二电能输出口中一个的第三电能输出口的线路电能连接部连接到该第三导电层。根据一些实施例，将该第一电能输出口的线路电能连接部连接到该第一导电层包括将第一导电电镀通孔连接到该第一电能输出的线路电能连接部，其中该第一导电电镀通孔延伸穿过该第一和第二导电层，电连接到该第一导电层，并与该第二导电层电绝缘。类似地，将该第二和第三电能输出口的线路电能连接部连接到该第二和第三导电层可包括分别地将第二和第三导电电镀通孔连接到该第二和第三电能输出口的线路电能连接部。该第二和第三导电电镀通孔延伸穿过每个导电层并分别电连接到该第二和第三导电层。通过与上述类似的方式，每个导电电镀通孔与其它导电层电绝缘。当然，将会很容易地认识到，方法100的这些步骤本质上是示意性的，在多个实施例中可出现这些步骤顺序的多种变化形式、另外的步骤、更少的步骤。例如，如果来自两个电能输入的电能被设计成连接到pdu中交替相邻的电能输出口，三明治式的印刷电路板可包括用于双电能输入中每个的导电层，相邻输出口的线路电能连接部连接到合适的导电层。

如可从上述实施例中很容易认识到的那样，本发明从多个电能输入提供高效和可靠的电能输出至相邻的电能输出口。因此，可以看出，本发明的之前描述和其它实施例、或一些方面可在多方面提供下列技术方案、优点和益处中的一个或多个；

●具有多组线性布置的电能输出口的配电单元的高效制造和组装，其具有连接到不同电源的相邻电能输出；

●通过降低制造这种pdu所需的材料和组装而形成的具有上述特征的低成本pdu；

●通过降低组装这种pdu所需的组装步骤而得到的具有上述特征的低成本pdu；

●由于降低制造误差和或具有不同电源输入的相邻输出口之间欧姆连接的可能性而得到的具有更高可靠性的pdu；

●多相pdu的相位之间的高效负载平衡；●在双输入pdu中，具有需要连接到冗余电源的内部冗余供电的设备可连接到pdu中的相连输出口，简化电缆管理；

●具有多组电能输出口的pdu具有用于将设备机架中的相邻元件连接到该pdu的相邻输出的选择，而不是连接到不同输出口组中的输出口，从而简化电缆管理；以及

●具有一个或多个上述特征的pdu具有紧凑的外形，其占用设备机架空间的零碎单元。

本发明的之前描述被提供以使得本领域技术人员能够制造或使用本发明。本领域技术人员很容易地清楚本发明的多种变化形式，并且在不脱离本发明精神或范围的前提下，这里限定的基本原理可用于其它多种变形方式。本发明上下文中出现的“例子”、“示例性的”表示一个例子或实例，并不意味着或者要求所述例子的任意优选方式。因此，本发明并不限于这些例子，相反地，这里描述的设计符合与这里描述的原理和新颖特征一致的最宽范围。