Każdą diodę zasilasz stało-prądowo. Led mocy możesz potraktować podobnie do zwykłej, tylko musisz policzyć jaką dać rezystancję (będą straty w ciepło na rezystorze) w szereg w celu zabezpieczenia diody przed spaleniem, lub zbudować na AVR (chcesz i tak używać PWM) przetwornicę buck lub odwrócony buck ze sprzężeniem zwrotnym z bocznika od pomiaru prądu. Odwrócony buck będzie łatwiejszy do zbudowania i sterowania bezpośrednio z AVR, bo to będzie prawie Twój układ powiększony tylko o dławik, diodę schotky, parę rezystorów i kondensatorów. Obejrzyj schemat z tego linku:
http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=10243925#10243925. Łatwo go przystosować pod AVR.