¿Cómo elijo un transistor para operar en modo activo/lineal?

Versión corta:
quiero operar un transistor (de cualquier tipo, pero presumiblemente MOSFET/BJT) en su estado "parcial" para regular la corriente a través de varios LED, pero no estoy seguro de qué tipo de transistor usar, ni cómo elegir uno de dicho tipo.
Tengo dos LED blancos en serie, más un LED RGB, por lo que son 4 canales en total.

Las especificaciones/requisitos son:

• Tensión de alimentación de 12 V para LED blancos, 3,3-5 V (recortable) para RGB
• Corriente máxima de 4,8 A para blanco, 1 A por color para RGB; típico quizás 1.5 A blanco / 0.3 A RGB
• Corrientes suavemente ajustables hasta exactamente cero, sin un paso en ninguna parte (por ejemplo, 0 A cuando está apagado, 0,2 - 5 A cuando está encendido)
• Voltajes directos de LED de 11,2~11,8 V (típico) y 2,2~3,9 para los distintos colores, en todos los rangos de corriente
• Control desde MCU/DAC de 3,3 voltios; Capacidad de corriente <10 mA
• Colocación del transistor del lado bajo
• Operación de CC, la corriente no cambiará durante horas a la vez
• Costo relativamente bajo (un par de USD por transistor o menos)
• DPAK/D2PAK o paquetes similares para soldar a mano con alguna capacidad de disipación de energía (el PCB es de 0,8 mm/2 oz, con vías térmicas llenas y disipador de calor)

Versión larga:

Diseñé un controlador LED lineal, con al menos una comprensión decente de sus ventajas y desventajas (principalmente la desventaja de la disipación de energía). Las principales ventajas que busco son un funcionamiento totalmente libre de parpadeos y una relativa facilidad de diseño. Estoy haciendo esto para cuatro canales, por lo que elegir algo más complejo, como un convertidor reductor de corriente constante, no es realmente factible; eso también es probable que esté por encima de mi nivel de habilidad.

Usé un MOSFET de lado bajo para regular la corriente; la compuerta MOSFET es accionada por un DAC, y dicho DAC es controlado por un microcontrolador usando un lazo PID. Hay una derivación de corriente en el lado alto para que la MCU pueda regular el MOSFET para obtener la corriente deseada.

Como quiero controlar esto desde una MCU de 3.3 V, elegí un MOSFET con un voltaje de umbral bajo y bajo RDS(on)(en caso de que me quede sin voltaje de suministro a altas corrientes y quiera todo el voltaje de suministro a través de la carga).

Todo esto me parecía bien, hasta ayer, cuando me enteré de la inestabilidad térmica en los MOSFET de potencia. Aparentemente, mi elección de un RDS(on)MOSFET bajo es una muy mala elección cuando se opera en modo lineal, ya que los MOSFET de "trinchera" modernos están diseñados solo para una conmutación rápida, lo que minimiza el tiempo que pasa sin estar completamente encendido o apagado, y puede fallar catastróficamente durante el modo lineal extendido. operación, especialmente a voltajes de puerta más bajos (como en mi caso de <3.3 V en todo momento).

No estoy seguro de cuánto me aplica esto, ya que VDS < 12 V e IDS < 5 A en todo momento, y nunca serán muy altos simultáneamente. Espero menos de 3,5 W de disipación de energía en el peor de los casos.

Después de mirar un poco los MOSFET optimizados para operación lineal, solo pude encontrar unos diseñados para niveles extremos de operación, como 500-1000 voltios con disipaciones de energía de cientos de vatios... y precios de $50 y más por MOSFET.

A continuación, leí un poco sobre los BJT, pero encontré otros inconvenientes, sobre todo los altos Vce(sat)voltajes que podrían causar una gran cantidad de calor residual durante el funcionamiento "totalmente encendido". También necesitaría un transistor Darlington o alguna otra combinación (¿quizás un MOSFET que impulse la base BJT?) Para poder regular 0-5 A con un DAC de salida de <10 mA.

¿Cómo debo abordar esto? ¿Debo optar por un MOSFET simple, ya que la corriente y los voltajes de la fuente de drenaje nunca serán altos simultáneamente, o algo más?

Editar para comentarios:

Hojas de datos de LED:
LED blancos, Cree XHP70.2 , 2x en la configuración de 6 V en serie
LED RGB, Cree XM-L Color

Agregaré un esquema pronto; agregar el esquema de todo el proyecto es excesivo para la pregunta, por lo que tendré que dibujar uno.

Como se mencionó, la MCU ejecuta un controlador PID para ajustar la salida DAC; el prototipo (en un solo LED de 3 mm) funciona bien a ~300 Hz y se establece en quizás 50-100 ms, lo que es más que suficiente.