Lo que probablemente está sucediendo aquí es cuando enciendes tu carga 3.5A, es como el primer dibujo mucho más que eso. Esto se denomina corriente de irrupción y suele deberse a que los condensadores se cargan hasta la tensión de alimentación. Como menciona una batería de automóvil, también es posible que la corriente inicial sea alta porque está arrancando un motor. Un motor detenido no proporciona back-EMF y por lo tanto consumirá más corriente hasta que esté al día.
Esto no es un problema en sí mismo, pero todas las baterías tienen una resistencia interna que limita la corriente máxima que pueden conducir. ley de Ohm establece que a medida que aumenta la corriente a través de una resistencia fija, también aumenta el voltaje a través de esa resistencia. La consecuencia práctica de esto es que a medida que aumenta el consumo de corriente en cualquier batería, su voltaje disminuye.
Lo más probable es que vea el consumo de corriente en su disminución de carga de 100 mA porque la tensión de la batería ha disminuido de manera tan significativa que ya no hay suficiente voltaje para conducir 100 mA a través de ella. Si su carga fuera simplemente una resistencia, podría usar la ley de Ohm para conocer la relación entre el voltaje y la corriente.
Podrías, en teoría, resolver esto colocando un condensador a través de los terminales de la batería, lo que podría proporcionar algo de energía almacenada para satisfacer demandas transitorias como esta. Aparentemente, el capacitador tendría una resistencia interna más baja que la batería, y sería capaz temporalmente de conducir la corriente necesaria, siempre que no sea necesaria por mucho tiempo.
Sin embargo, la resistencia interna de una batería de automóvil es bastante pequeña, y un capacitor lo suficientemente grande como para almacenar suficiente energía para suministrar esta carga transitoria es probablemente demasiado grande y costoso.
Una solución es limitar la corriente de entrada a su carga de 3.5A. Busque circuitos "suaves" o de "inicio lento" como punto de partida para su investigación. La otra solución, si solo te importa la carga de 100 mA, es lo que sugiere la respuesta de Eric Gunnerson.