Ještě mě napadlo, že ten Tvůj regulátor má možná diodový můstek. To by mohl být ten úbytek 15-13,8V=1,2V, tj. 2 diody. Nebo nějaká “střední” hodnota PWM při měření. Jinak PWM sice sníží jas, ale ty impulzy jsou ve špičkách skoro podle vstupního napětí (úbytek na FETu, možná diodě), které je vyšší než 12V a to nemá žádná LEDka ráda.