本发明提供一种基于单管IGBT的三级无刷发电机电源控制装置及方法，包括最小系统、控制电路、电源单元、电源模块、副励磁机、主励磁机、发电机、第一电压测量变压器、第二电压测量变压器、第三电压测量变压器、第一电流互感器、第二电流互感器、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、给定电压电路、起励继电器、灭磁继电器、IGBT驱动电路、模拟量输入电路、锁相环倍频电路、开关量输入光电隔离模块和开关量输出光电隔离模块；采用单管IGBT作为功率开关元件可有效的减小开关损耗，提高反映速度，可靠性高，以控制器为主要控制单元对三级式同步发电机精确控制，通过与上位机通讯对系统进行监控，快速、方便地进行故障诊断和维修。