In die Richtung wäre ich auch gegangen:
A)
Entweder einen Schaltregler, und bei diesem direkt die Ausgangsspannung (Poti mit Begrenzung) regeln ohne weiteres PWM
(Ebay: http://www.ebay.de/itm/LM2596-DC-DC-...-/290572036224 )

B)
Oder, wenn die Spannung davor unstabilisiert ist, anstelle von 9V => 5V regeln , die Spannung auf 9V => 7,5V erhöhen (2,5V Z-Diode in GND Pin des Reglers),
und das PWM entsprechend auf ca 66% maximal begrenzen.

C) Um den Linear-Regler zu entlasten, einen Leistungswiderstand (z.B. 17W 80 cent bei reichelt) oder ein paar Dioden vorbauen, damit ca 2,5V bei Maximallast an diesen abfallen.
=> ein 1 Ohm Vorwiderstand hätte bei 2,1 Ampére 2.1V Spannungsabfall.
(Dafür könnte man z.B. 2 Stück 9W Drahtwiderstände von Reichelt verwenden,
einen in der [+], einen in der [-] Leitung. Kosten= 2x 0,55 Euro = 1,10€. => Artikel-Nr.: 9W AXIAL 0,51 )

A) und B) (B speziell ganz ohne Linearregler) sind wesentlich effizienter.
Bei der originalen 9V => 5V Schaltung sind ja schon immer 45% Verluste vorhanden,
was die effizienten LEDs nicht verdienen.

Hinweis:
Bei verfügbaren 9V ist eine Reihenschaltung von jeweils 2 LEDs + 1x Vorwiderstand effizienter als alle parallel zu betreiben.
Wenn man von einem Maximum von 3,8V für weiße LEDs ausgeht (eher 3,6V!) ergibt dies bei 9V
einen Rest von 9V - (3,8 + 3,8V) = 1,4V welcher am Widerstand mindestens abfallen müsste.
- Mit PWM über einen guten N-Mosfet ergibt sich der Vorwiderstand als größter unnötiger Energieverbraucher.
Durch Begrenzung des PWMs auf 85% ( 9V => 7,65V ) könnte man den Stromverteilwiderstand=Verluste noch deutlich reduzieren.