Насколько я понял у вас ограничение на время установление вошло в противоречие с максимальной рабочей частотой ШИМ: достижимая частота ШИМ дает у фильтра с заданным уровнем пульсаций слишком большое значение постоянной времени tau = RC. - Выход ИМХО - изменить структуру фильтра.