Když je dost rychlá PWM, tak led sice blikat bude, ale neuvidíš to, podsvětlení v TV je taky řízené PWM a nic viditelně nebliká. Nebo to řeš spínaným zdrojem s regulací proudu, výstup bude filtrován a kromě toho, že ledky nebudou (skutečně nebudou) blikat, tak také nebude zdaleka tolik vyzařovat vedení rušení do okolí. Obvodová náročnost řešení není o moc větší. Šel bych na to použitím nějakého io pro spínané zdroje a stmívání řešil zásahem do zpětné vazby z MCU filtrací jeho PWM, tím si uděláš vlastně DAC. Výhodou takového řešení je, že zdroj si reguluje proud sám analogově podle zadané hodnoty z MCU, tedy nemusíš regulační smyčku zdroje řešit programově, což je s pomalým MCU navíc k nepoužitelnosti zpomaleným na rychlé záležitosti arduino stylem programování asi jinak zcela nereálné. EDIT: pokud plánuješ použít led žárovky, tak, jak je přineseš z obchodu, tak to nejspíš nepůjde

Ty, co mají v sobě spínaný zdroj, řídít nepůjdou, ty, co mají kondenzátor, se musejí napájet AC 50 Hz. Stmívatelné zřejmě měří napájecí napětí, případně úhel sepnutí triaku a podle toho řídí vnitřní spínaný zdroj. Pokud zdroj v žárovce vykucháš a uděláš jiný externí řízený, tak OK, jen bych pak takové led žárovky nenechával v nornálních objímkách, hrozí, že to pak někdo přehodí do jiného svítidla připojeného rovnou na síť a těžce zahoří.