(PHP) Filtrar placas de veículos Brasil em PHP Regex

<?php


print_r(filtrarLetraNumero('IDO7456'));

print_r(filtrarLetraNumero('IDO--7456'));
print_r(filtrarLetraNumero('IDO|7456'));
print_r(filtrarLetraNumero('IDO 7456'));
print_r(filtrarLetraNumero('safha37456'));
print_r(filtrarLetraNumero('sgg42__--tg24'));
print_r(filtrarLetraNumero('ABC                          4456'));

function filtrarLetraNumero($placa) {

    // remover tudo que não é número ou letra e deixar tudo maiusculo
    $placa = strtoupper(preg_replace("/[^\w]/", '', str_replace('_', '', $placa)));

    // verificar se tem 7 caracteres: ABC1234
    if( strlen($placa) != 7 ) {
        return false;
    }

    // Filtrar LETRA  e Números
    preg_match("/[A-Z]{3}/", $placa, $output1);
    preg_match("/[0-9]{4}/", $placa, $output2);

    // Verificar se filtrou corretamente
    if( isset($output1[0]) && isset($output2[0])) {
        // Fazer o retorno em Letra|Numero numa array
        return [ "letra" => $output1[0], "numero" => $output2[0]];
    }

    // Caso não filtrou retornar null
    return null;
}