Hallo Richard!
Einige Deiner Vereinfachungen sind zwar nicht falsch, aber wir müssen hier der Richtigkeit halber trotzdem feststellen, dass es sich nicht um eine Spannungsregelung handelt. Eine Regelung an sich erfolgt immer durch Vergleich von Ist- und Sollwert und das ist bei einer PWM keine Vorraussetzung. Man muss eher von Steuerung sprechen.
Außerdem können wir Hallogenlampen oder ähnlich nicht mit LEDs vergleichen, das sind zu große Unterschiede. Denn wie schon oben erwähnt, ist eine Lampe träge und eine LED nicht. Mittelwerte können daher nicht einfach herangezogen werden.
Kurz um: Der Strom durch LEDs sollte auch kurzfristig nicht deren Nennstrom überschreiten, schon garnicht im Mittel. Sie wird auf Dauer in den meisten Fällen an Lebendauer einbüßen, wieviel ist von LED zu LED unterschiedlich. Das geht aus dem jeweiligen Datenblatt hervor.
Eine IR LED benötigt keine Lebensdauer von 50000 Stunden, da genügen auch schon wenige hundert oder noch weniger.
Natürlich spielen Kapazitäten und Induktivitäten die entscheidende Rolle, aber die durch Leitungen gebildeten sind fast immer zu gering, um eine ausreichende Glättung durchzuführen.
Wenn wir Leistung messen, dann beziehen wir diese immer auf einen gewissen Messzeitraum. Ist dieser verhältinsmäßig lang zur PWM-Periodendauer, hast Du natürlich recht. Aber eine LED ist eben sehr "flink" und aus ihrer Sicht kann innerhalb einer kurzen Einschaltdauer eine viel zu hohe Leistung anliegen, wenn der Strom zu groß ist. Dies kann sie beschädigen oder zerstören, auch wenn sie gut gekühlt ist, wenngleich Kühlung dem natürlich entgegen wirkt.
Vielleicht meinen wir etwas ähnliches, aber wir sollten trotzdem versuchen, uns präzise auszudrücken.
Gruß